[go: up one dir, main page]

RU2792949C2 - Lidar system and coherent detection method - Google Patents

Lidar system and coherent detection method Download PDF

Info

Publication number
RU2792949C2
RU2792949C2 RU2020133315A RU2020133315A RU2792949C2 RU 2792949 C2 RU2792949 C2 RU 2792949C2 RU 2020133315 A RU2020133315 A RU 2020133315A RU 2020133315 A RU2020133315 A RU 2020133315A RU 2792949 C2 RU2792949 C2 RU 2792949C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light beam
controller
light
optical
lidar system
Prior art date
Application number
RU2020133315A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020133315A (en
Inventor
Дмитрий Валентинович Соломенцев
Андрей Викторович Голиков
Николай Евгеньевич Орлов
Владимир Альбертович Кузнецов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «Яндекс Беспилотные Технологии»
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «Яндекс Беспилотные Технологии» filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «Яндекс Беспилотные Технологии»
Priority to RU2020133315A priority Critical patent/RU2792949C2/en
Priority to US17/476,444 priority patent/US20220113411A1/en
Priority to EP21198075.0A priority patent/EP3982153A1/en
Publication of RU2020133315A publication Critical patent/RU2020133315A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2792949C2 publication Critical patent/RU2792949C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: lidar systems.
SUBSTANCE: technology relates to light detection and ranging systems (LiDAR, Light Detection and Ranging) in general and, in particular, to systems and methods for scanning the environment using coherent detection. Lidar system with time-of-flight measurement contains a laser source that emits a light beam in a narrow band, a fast-switching module that emits short pulses of the light beam along the first optical path, and the remaining part of the light beam - along the second optical path, a scanning unit that emits short pulses. in the direction from the system to the surrounding objects, at least one optical element that combines the residual light in the second optical path and the signal reflected into the system from the surrounding objects, a detection unit that receives the combined signal, and a controller that processes electronic signals from the detection unit received from the combined signal, and determining the distance to at least one of the surrounding objects by determining the time of flight calculated by processing the electronic signals obtained from the combined signal.
EFFECT: improving the quality of weak signals in the lidar system while limiting the output power of the light source of the lidar system.
13 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

[001] Настоящая технология относится к световым системам обнаружения и определения дальности (LiDAR, Light Detection and Ranging) в целом и, в частности, к системам и способам сканирования окружающей среды с использованием когерентного детектирования.[001] The present technology relates to light detection and ranging systems (LiDAR, Light Detection and Ranging) in general and, in particular, to systems and methods for scanning the environment using coherent detection.

Уровень техникиState of the art

[002] Лидарные системы (световые системы обнаружения и определения дальности), также называемые лидарами, широко используются в беспилотных (автономных) транспортных средствах. Лидарные системы позволяют измерять расстояния между системой и окружающими объектами, освещая окружающую среду светом и собирая свет, отраженный от одного или нескольких объектов в окружающем пространстве.[002] Lidar systems (light detection and ranging systems), also called lidars, are widely used in unmanned (autonomous) vehicles. Lidar systems measure distances between the system and surrounding objects by illuminating the environment with light and collecting light reflected from one or more objects in the surrounding space.

[003] В типичной лидарной системе с измерением времени пролета (ToF, Time of Flight) источник света испускает несколько импульсов узких лазерных лучей в поле обзора. Свет, отраженный и/или рассеянный от объекта в поле обзора, принимается блоком обнаружения лидарной системы для определения положения этого объекта. Для таких систем ToF расстояние до объекта определяется путем измерения промежутка времени между моментом излучения светового луча и моментом обнаружения отраженного и/или рассеянного светового луча.[003] In a typical time-of-flight (ToF) lidar system, the light source emits multiple pulses of narrow laser beams in the field of view. Light reflected and/or scattered from an object in the field of view is received by the detection unit of the lidar system to determine the position of that object. For such ToF systems, the distance to an object is determined by measuring the time interval between the moment a light beam is emitted and the moment a reflected and/or scattered light beam is detected.

[004] Отраженные лучи, полученные лидаром, обрабатываются с целью формирования точек данных с помощью центрального компьютера, причем каждый импульс луча соответствует одной точке данных в облаке точек, представляющем окружающие объекты в виде 3D-карты. Трехмерная карта оказывается более или менее подробной и точной в зависимости от плотности или частоты обновления облака точек. Как правило, чем выше частота выборки в поле обзора, тем более детальной и точной является трехмерная карта. [004] The reflected beams received by the lidar are processed to generate data points using a central computer, with each beam pulse corresponding to one data point in a point cloud representing the surrounding objects in the form of a 3D map. The 3D map appears to be more or less detailed and accurate depending on the density or update rate of the point cloud. Generally, the higher the sampling rate in the field of view, the more detailed and accurate the 3D map is.

[005] В зависимости от различных факторов окружения транспортного средства, сканируемого лидарной системой (например, от условий окружающей среды), отраженный и рассеянный свет, обнаруживаемый при измерении расстояния до окружающих объектов, иногда может быть слабым. Обработка слабых сигналов затрудняется из-за шума на 3D-карте или ложного обнаружения. В некоторых случаях мощность световых импульсов, излучаемых системой (т.е. освещенность или интенсивность), может быть увеличена, но максимальная мощность излучаемых световых импульсов ограничена, например, из соображений безопасности для глаз людей. Кроме того, повышение выходной мощности не всегда устраняет проблемы с шумом. [005] Depending on various environmental factors of the vehicle being scanned by the lidar system (eg, environmental conditions), the reflected and scattered light detected when measuring the distance to surrounding objects may sometimes be weak. Processing of weak signals is difficult due to noise on the 3D map or false detection. In some cases, the power of the light pulses emitted by the system (i.e. illumination or intensity) can be increased, but the maximum power of the light pulses emitted is limited, for example, for safety reasons for human eyes. Also, increasing output power does not always eliminate noise problems.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

[006] Таким образом, существует потребность в системах и способах, позволяющих обойти, уменьшить или преодолеть ограничения предшествующего уровня техники. [006] Thus, there is a need for systems and methods to circumvent, reduce or overcome the limitations of the prior art.

[007] В соответствии с широкими аспектами настоящей технологии реализована лидарная система с измерением времени пролета, использующая когерентное детектирование для улучшенного сканирования окружающей среды. Для усиления слабых отраженных или рассеянных сигналов из окружающей среды в лидарной системе в по меньшей мере некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах реализации настоящей технологии часть лазерного света в узком диапазоне длин волн, создаваемого источником света лидарной системы, направляется в блок обнаружения для оптического взаимодействия с отраженными от окружающих объектов сигналами с целью обнаружения слабых входящих сигналов методом когерентного детектирования. В частности, непрерывный волновой световой луч, излучаемый источником света, разделяется модулем быстрого переключения (например, акустооптическим модулятором или электрооптическим модулятором) на два луча - первый луч представляет собой узкие световые импульсы, а второй луч представляет собой остаточный исходный световой луч (за вычетом импульсов, направленных в первый луч). Первым лучом импульсов блок сканирования сканирует поле обзора системы. Второй луч направляется в блок обнаружения, где он взаимодействует с входящим лучом света, отраженным от окружающих объектов. Затем слабые сигналы могут быть обнаружены в блоке обнаружения путем измерения интерференционного сигнала в детекторе с использованием обычных методов когерентного (гетеродинного или гомодинного) детектирования. Таким образом могут обнаруживаться более слабые отраженные сигналы за счет снижения уровня шума в данных без необходимости чрезмерного увеличения мощности выходного луча.[007] In accordance with broad aspects of the present technology, a time-of-flight lidar system using coherent detection for improved environmental scanning is implemented. To amplify weak reflected or scattered signals from the environment in a lidar system, in at least some non-limiting embodiments of the present technology, a portion of the narrow wavelength laser light generated by a light source of the lidar system is directed to a detection unit for optical interaction with reflected from surrounding objects by signals in order to detect weak incoming signals using the coherent detection method. In particular, a continuous wave light beam emitted by a light source is divided by a fast switching module (for example, an acousto-optic modulator or an electro-optical modulator) into two beams - the first beam is narrow light pulses, and the second beam is the residual original light beam (minus pulses directed to the first ray). With the first beam of pulses, the scanning unit scans the field of view of the system. The second beam is sent to the detection unit, where it interacts with the incoming light beam reflected from the surrounding objects. The weak signals can then be detected at the detection unit by measuring the interference signal at the detector using conventional coherent (heterodyne or homodyne) detection techniques. In this way, weaker reflected signals can be detected by reducing the noise level in the data without the need to increase the power of the output beam too much.

[008] В соответствии с первым широким аспектом настоящей технологии реализована лидарная система с измерением времени пролета, содержащая лазерный источник, выполненный с возможностью излучать световой луч в узкополосном диапазоне, модуль быстрого переключения, выполненный с возможностью принимать световой луч от лазерного источника и модулировать амплитуду светового луча для излучения коротких импульсов светового луча по первому оптическому пути и остаточного света светового луча по второму оптическому пути, блок сканирования, расположенный на первом оптическом пути и выполненный с возможностью сканировать короткими импульсами светового луча в направлении от системы к окружающим объектам, по меньшей мере один оптический элемент, выполненный с возможностью объединять в один сигнал остаточный свет светового луча во втором оптическом пути и сигнал, отраженный в систему от окружающих объектов, блок обнаружения, выполненный с возможностью принимать этот объединенный сигнал, и контроллер, соединенный с возможностью связи с блоком обнаружения и выполненный с возможностью обрабатывать электронные сигналы от блока обнаружения, полученные из объединенного сигнала, и определять расстояние до по меньшей мере одного из окружающих объектов на основе времени пролета, вычисленного при обработке электронных сигналов, полученных из объединенного сигнала.[008] In accordance with the first broad aspect of the present technology, a time-of-flight lidar system is implemented, comprising a laser source configured to emit a light beam in a narrow band, a fast switching module configured to receive a light beam from a laser source and modulate the amplitude of the light beam for emitting short pulses of the light beam along the first optical path and the residual light of the light beam along the second optical path, a scanning unit located on the first optical path and configured to scan with short pulses of the light beam in the direction from the system to the surrounding objects, at least one an optical element configured to combine the residual light of the light beam in the second optical path and the signal reflected into the system from surrounding objects into one signal, a detection unit configured to receive this combined signal, and a controller connected with the possibility of communication with the detection unit and configured to process the electronic signals from the detection unit obtained from the combined signal and determine the distance to at least one of the surrounding objects based on the time of flight calculated when processing the electronic signals obtained from the combined signal.

[009] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один оптический элемент является светоделителем.[009] In some embodiments, at least one optical element is a beam splitter.

[010] В некоторых вариантах осуществления модуль быстрого переключения является акустооптическим модулятором. [010] In some embodiments, the fast switching module is an acousto-optic modulator.

[011] В некоторых вариантах осуществления контроллер определяет время пролета методом гетеродинного детектирования.[011] In some embodiments, the implementation of the controller determines the time of flight method of heterodyne detection.

[012] В некоторых вариантах осуществления система представляет собой волоконно-оптическую систему, а по меньшей мере один оптический элемент является волоконно-оптическим разветвителем. [012] In some embodiments, the system is a fiber optic system, and at least one optical element is a fiber optic splitter.

[013] В некоторых вариантах осуществления блок обнаружения содержит фотодетектор, соединенный с возможностью связи с контроллером. [013] In some embodiments, the detection unit includes a photodetector communicatively connected to the controller.

[014] В некоторых вариантах осуществления блок обнаружения содержит первый фотодетектор и второй фотодетектор, каждый из которых способен принимать по меньшей мере часть объединенного сигнала. [014] In some embodiments, the detection unit includes a first photodetector and a second photodetector, each of which is capable of receiving at least a portion of the combined signal.

[015] В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит оптический усилитель, функционально расположенный между модулем быстрого переключения и блоком сканирования и выполненный с возможностью усиливать интенсивность коротких импульсов светового луча.[015] In some embodiments, the system further comprises an optical amplifier operatively located between the fast switching module and the scan unit and configured to amplify the intensity of the short pulses of the light beam.

[016] В некоторых вариантах осуществления модуль быстрого переключения является электрооптическим модулятором. [016] In some embodiments, the fast switching module is an electro-optical modulator.

[017] В соответствии со вторым широким аспектом настоящей технологии реализован способ управления оптической системой, включающий в себя инициирование контроллером лазерного источника излучать световой луч в узкополосном диапазоне; управление с помощью контроллера модулем быстрого переключения для модуляции амплитуды светового луча, испускаемого в по меньшей мере двух направлениях - коротких импульсов светового луча и остаточного света светового луча, инициирование контроллером блока сканирования сканировать короткими импульсами светового луча в направлении от системы к окружающим объектам, прием контроллером электронных сигналов от блока обнаружения, принимающего объединенный сигнал, являющийся комбинацией остаточного света светового луча от источника света и сигнала, отраженного в систему от окружающих объектов, и определение контроллером расстояния до по меньшей мере одного из окружающих объектов на основе времени пролета, вычисленного при обработке электронных сигналов, полученных из объединенного сигнала. [017] In accordance with the second broad aspect of the present technology, a method for controlling an optical system is implemented, including initiating, by a controller, a laser source to emit a light beam in a narrow band; controller control of a fast switching module to modulate the amplitude of the light beam emitted in at least two directions - short pulses of the light beam and residual light of the light beam, initiating by the controller of the scanning unit to scan with short pulses of the light beam in the direction from the system to the surrounding objects, receiving by the controller electronic signals from the detection unit receiving the combined signal, which is a combination of the residual light of the light beam from the light source and the signal reflected into the system from the surrounding objects, and the controller determines the distance to at least one of the surrounding objects based on the time of flight calculated by processing electronic signals derived from the combined signal.

[018] В некоторых вариантах осуществления управление модулем быстрого переключения включает в себя управление акустооптическим модулятором со стороны контроллера. [018] In some embodiments, control of the fast switching module includes control of the acousto-optic modulator by the controller.

[019] В некоторых вариантах осуществления определение контроллером времени пролета включает в себя определение времени пролета методом гетеродинного детектирования.[019] In some embodiments, determining the time-of-flight controller includes determining the time-of-flight by heterodyne detection.

[020] В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя инициирование контроллером усиления интенсивности коротких импульсов светового луча оптическим усилителем, причем этот оптический усилитель функционально размещается между модулем быстрого переключения и блоком сканирования. [020] In some embodiments, the method further includes causing the controller to amplify the intensity of the short pulses of the light beam with an optical amplifier, the optical amplifier being operatively placed between the fast switching module and the scanner.

[021] В контексте настоящего описания термин «источник света» в широком смысле относится к любому устройству для испускания излучения, такого как излучаемый сигнал в виде луча, например, луча света, включая излучение на одной или нескольких соответствующих длинах волн в электромагнитном спектре. В одном из примеров источником света может быть лазер. Таким образом, источник света может содержать лазер, такой как твердотельный лазер, лазерный диод, лазер высокой мощности, или альтернативный источник света, такой как источник света на основе светоизлучающих диодов (LED). Некоторые не имеющие ограничительного характера примеры лазерного источника включают в себя лазеры с достаточно узким спектром излучения, лазерный диод Фабри-Перо (Fabry-Perot), лазер с квантовыми ямами, лазер с распределенным брэгговским отражателем (DBR), лазер с распределенной обратной связью (DFB), волоконно-оптический лазер или лазер поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL). В некоторых неограничивающих примерах лазерный источник может содержать лазерный диод, излучающий свет с длиной волны от приблизительно 650 нм до приблизительно 1150 нм. Кроме того, источник света может содержать лазерный диод, излучающий световые лучи с длиной волны от приблизительно 800 нм до приблизительно 1000 нм, от приблизительно 850 нм до приблизительно 950 нм, от приблизительно 1300 нм до приблизительно 1600 нм или в любом другом подходящем диапазоне. Если не указано иное, термин «приблизительно» применительно к числовому значению определяется как отклонение до 10% от указанного значения. [021] As used herein, the term "light source" broadly refers to any device for emitting radiation, such as an emitted signal in the form of a beam, such as a beam of light, including radiation at one or more appropriate wavelengths in the electromagnetic spectrum. In one example, the light source may be a laser. Thus, the light source may comprise a laser such as a solid state laser, a laser diode, a high power laser, or an alternative light source such as a light emitting diode (LED) light source. Some non-limiting examples of a laser source include fairly narrow spectrum lasers, a Fabry-Perot diode laser, a quantum well laser, a distributed Bragg reflector (DBR) laser, a distributed feedback laser (DFB). ), fiber optic laser, or vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). In some non-limiting examples, the laser source may include a laser diode that emits light at a wavelength from about 650 nm to about 1150 nm. In addition, the light source may comprise a laser diode emitting light at a wavelength of about 800 nm to about 1000 nm, about 850 nm to about 950 nm, about 1300 nm to about 1600 nm, or any other suitable range. Unless otherwise indicated, the term "approximately" in relation to a numerical value is defined as a deviation of up to 10% from the specified value.

[022] В контексте настоящего описания «выходной луч» может также называться испускаемым лучом, таким как луч света, формируемый источником излучения и направляемый от источника в интересующую область. Выходной луч может иметь один или несколько параметров, например, длительность луча, угловую дисперсию луча, длину волны, мгновенную мощность, плотность фотонов на разных расстояниях от источника света, среднюю мощность, интенсивность мощности луча, ширину луча, частоту повторения луча, последовательность лучей, рабочий цикл импульса, длину волны, фазу и т.д. Выходной луч может быть неполяризованным или случайно поляризованным, может не иметь определенной или фиксированной поляризации (например, поляризация может меняться со временем) или может иметь определенную поляризацию (например, линейную, эллиптическую или круговую поляризацию).[022] In the context of the present description, the "output beam" can also be referred to as an emitted beam, such as a beam of light generated by a radiation source and directed from the source to the region of interest. The output beam may have one or more parameters, such as beam duration, beam angular dispersion, wavelength, instantaneous power, photon density at different distances from the light source, average power, beam power intensity, beam width, beam repetition rate, beam sequence, pulse duty cycle, wavelength, phase, etc. The output beam may be unpolarized or randomly polarized, may not have a specific or fixed polarization (eg, the polarization may change over time), or may have a specific polarization (eg, linear, elliptical, or circular polarization).

[023] В контексте настоящего описания «входной луч» представляет собой излучение или свет, обычно попадающий в систему после отражения от одного или нескольких объектов в интересующей области. Входной луч также может называться испускаемым лучом или лучом света. Под отражением подразумевается, что по меньшей мере часть выходного луча, падающего на один или несколько объектов в интересующей области, отражается от этого одного или нескольких объектов. Входной луч может иметь один или несколько параметров, например, время пролета (время от момента излучения до момента приема), мгновенную мощность (например, сигнатуру мощности), среднюю мощность во всем отраженном импульсе, распределение фотонов в сигнале за период обратного импульса и т.д. В зависимости от конкретной реализации, излучение или свет, собранный во входном луче, может происходить от источников, отличных от источника отраженного выходного луча. Например, некоторая часть входного луча может содержать световой шум из окружающей среды (включая рассеянный солнечный свет) или от других источников света, внешних по отношению к данной системе.[023] In the context of the present description, the "input beam" is the radiation or light that usually enters the system after reflection from one or more objects in the region of interest. The input beam may also be referred to as the emitted beam or light beam. By reflection is meant that at least a portion of the output beam incident on one or more objects in the region of interest is reflected from that one or more objects. The input beam may have one or more parameters, such as time of flight (time from the moment of emission to the moment of reception), instantaneous power (for example, power signature), average power over the entire reflected pulse, distribution of photons in the signal over the period of the return pulse, etc. d. Depending on the particular implementation, the radiation or light collected in the input beam may come from sources other than the source of the reflected output beam. For example, some portion of the input beam may contain light noise from the environment (including stray sunlight) or from other light sources external to the system.

[024] В контексте настоящего описания термин «окружение» транспортного средства относится к площади или объему вокруг этого транспортного средства, включая часть его текущего окружения, доступную для сканирования с использованием одного или нескольких датчиков, установленных на этом транспортном средстве, например, для создания трехмерной карты такого окружения или для обнаружения в нем объектов. [024] As used herein, the term "environment" of a vehicle refers to the area or volume around that vehicle, including the portion of its current environment, available for scanning using one or more sensors mounted on that vehicle, for example, to create a three-dimensional maps of such an environment or to detect objects in it.

[025] В контексте настоящего описания «интересующая область» может в широком смысле включать в себя часть наблюдаемого окружения лидарной системы, в которой могут быть обнаружены один или несколько объектов. Следует отметить, что на интересующую область вокруг лидарной системы могут влиять различные условия, такие как ориентация лидарной системы (например, направление оптической оси лидарной системы), положение лидарной системы по отношению к окружающей среде (например, высота над землей, рельеф окружающей местности и препятствия), рабочие параметры лидарной системы (например, мощность излучения, параметры вычислений, определенные рабочие углы) и т.д. Интересующая область лидарной системы может быть определена, например, путем задания угла или телесного угла. В одном из примеров интересующая область также может быть определена в пределах заданного диапазона дальности (например, до 200 м).[025] As used herein, a "region of interest" may broadly include a portion of the observed environment of a lidar system in which one or more objects may be detected. It should be noted that the area of interest around the lidar system can be affected by various conditions, such as the orientation of the lidar system (e.g., the direction of the optical axis of the lidar system), the position of the lidar system in relation to the environment (e.g., height above the ground, the surrounding terrain, and obstacles). ), operating parameters of the lidar system (e.g. radiation power, calculation parameters, certain operating angles), etc. The region of interest of the lidar system can be determined, for example, by specifying an angle or a solid angle. In one example, the region of interest can also be defined within a given range (eg, up to 200 m).

[026] В контексте настоящего описания термин «сервер» означает компьютерную программу, выполняемую соответствующими аппаратными средствами и способную принимать запросы (например, от электронных устройств) через сеть и выполнять эти запросы или инициировать их выполнение. Соответствующие аппаратные средства могут быть реализованы в виде одного физического компьютера или одной компьютерной системы, что не существенно для настоящей технологии. В настоящем контексте выражение «сервер» не означает, что каждая задача (например, принятая команда или запрос) или некоторая определенная задача принимается, выполняется или инициируется одним и тем же сервером (т.е. одними и теми же программными и/или аппаратными средствами). Это выражение означает, что любое количество программных средств или аппаратных средств может принимать, отправлять, выполнять или инициировать выполнение любой задачи или запроса либо результатов любых задач или запросов. Все эти программные и аппаратные средства могут представлять собой один сервер или несколько серверов, причем оба эти случая подразумеваются в выражении «по меньшей мере один сервер».[026] In the context of the present description, the term "server" means a computer program executed by appropriate hardware and capable of receiving requests (for example, from electronic devices) via a network and fulfill these requests or initiate their execution. The corresponding hardware may be implemented as a single physical computer or a single computer system, which is not essential to the present technology. In the present context, the expression "server" does not mean that every task (e.g. received command or request) or some specific task is received, executed or initiated by the same server (i.e. the same software and/or hardware ). This expression means that any number of software or hardware can receive, send, execute or initiate the execution of any task or request or the results of any tasks or requests. All of these software and hardware may be a single server or multiple servers, both of which are meant by the expression "at least one server".

[027] В контексте настоящего описания термин «электронное устройство» означает любое компьютерное аппаратное средство, способное выполнять программы, подходящие для решения поставленной задачи. В контексте настоящего описания термин «электронное устройство» подразумевает, что устройство может функционировать в качестве сервера для других электронных устройств, но это не обязательно для настоящей технологии. Таким образом, некоторые (не имеющие ограничительного характера) примеры электронных устройств включают в себя устройства для автономного вождения, персональные компьютеры (настольные, ноутбуки, нетбуки и т.п.), смартфоны и планшеты, а также сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и шлюзы. Должно быть понятно, что в настоящем контексте тот факт, что устройство функционирует в качестве электронного устройства, не означает, что оно не может функционировать в качестве сервера для других электронных устройств. [027] In the context of the present description, the term "electronic device" means any computer hardware capable of executing programs suitable for solving the task. In the context of the present description, the term "electronic device" implies that the device can function as a server for other electronic devices, but this is not necessary for the present technology. Thus, some (non-limiting) examples of electronic devices include self-driving devices, personal computers (desktops, laptops, netbooks, etc.), smartphones and tablets, and network equipment such as routers, switches and gateways. It should be understood that in the present context, the fact that a device functions as an electronic device does not mean that it cannot function as a server for other electronic devices.

[028] В контексте настоящего описания выражение «информация» включает в себя информацию любого рода или вида, допускающую хранение в базе данных. Такая информация включает в себя, помимо прочего, визуализации (например, карты), аудиовизуальные произведения (например, изображения, фильмы, звукозаписи, презентации и т.д.), различные данные (например, данные о местоположении, данные о погоде, данные о трафике, числовые данные и т.д.), текст (например, мнения, комментарии, вопросы, сообщения и т.д.), документы, электронные таблицы и т.д.[028] In the context of the present description, the expression "information" includes information of any kind or type that can be stored in a database. Such information includes, but is not limited to, visualizations (such as maps), audiovisual works (such as images, films, sound recordings, presentations, etc.), miscellaneous data (such as location data, weather data, traffic, numerical data, etc.), text (for example, opinions, comments, questions, messages, etc.), documents, spreadsheets, etc.

[029] В контексте настоящего описания термин «база данных» означает любой структурированный набор данных, независимо от его конкретной структуры, программного обеспечения для управления базой данных или компьютерных аппаратных средств для хранения этих данных, их применения или обеспечения их использования иным способом. База данных может располагаться в тех же аппаратных средствах, где реализован процесс, обеспечивающий хранение или использование информации, хранящейся в базе данных, либо база данных может располагаться в отдельных аппаратных средствах, таких как специализированный сервер или несколько серверов.[029] In the context of the present description, the term "database" means any structured set of data, regardless of its specific structure, database management software or computer hardware for storing this data, using them or providing them with use in another way. The database may reside on the same hardware as the process for storing or using the information stored in the database, or the database may reside on separate hardware such as a dedicated server or multiple servers.

[030] В контексте настоящего описания числительные «первый» «второй», «третий» и т.д. используются лишь для указания различия между существительными, к которым они относятся, а не для описания каких-либо определенных взаимосвязей между этими существительными. Кроме того, как встречается в настоящем описании в другом контексте, ссылка на «первый» элемент и «второй» элемент не исключает того, что эти два элемента в действительности могут быть одним и тем же элементом. [030] In the context of the present description, the numerals "first", "second", "third", etc. are used only to indicate the difference between the nouns to which they refer, and not to describe any specific relationship between these nouns. In addition, as occurs herein in another context, reference to a "first" element and a "second" element does not exclude that the two elements may in fact be the same element.

[031] Каждый вариант осуществления настоящей технологии относится к по меньшей мере одной из вышеупомянутых целей и/или аспектов, но не обязательно ко всем ним. Должно быть понятно, что некоторые аспекты настоящей технологии, связанные с попыткой достижения вышеупомянутой цели, могут не соответствовать этой цели и/или могут соответствовать другим целям, явным образом здесь не упомянутым.[031] Each embodiment of the present technology relates to at least one of the above goals and/or aspects, but not necessarily all of them. It should be understood that some aspects of the present technology, associated with an attempt to achieve the above goal, may not meet this goal and/or may meet other goals not explicitly mentioned here.

[032] Дополнительные и/или альтернативные признаки, аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящей технологии содержатся в дальнейшем описании, приложенных чертежах и формуле изобретения.[032] Additional and/or alternative features, aspects, and advantages of embodiments of the present technology are contained in the following description, the accompanying drawings, and the claims.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[033] Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящей технологии поясняются в дальнейшем описании, в приложенной формуле изобретения и на следующих чертежах.[033] These and other features, aspects and advantages of the present technology are explained in the following description, in the appended claims and in the following drawings.

[034] На фиг. 1 представлена схема примера компьютерной системы для реализации некоторых неограничивающих вариантов осуществления настоящей технологии.[034] In FIG. 1 is a diagram of an example computer system for implementing some non-limiting embodiments of the present technology.

На фиг. 2 представлена схема сетевой вычислительной среды, подходящей для использования с некоторыми неограничивающими вариантами осуществления настоящей технологии.In FIG. 2 is a diagram of a networked computing environment suitable for use with certain non-limiting embodiments of the present technology.

[036] На фиг. 3 представлена схема лидарной системы, реализованной в соответствии с некоторыми неограничивающими вариантами осуществления настоящей технологии.[036] In FIG. 3 is a diagram of a lidar system implemented in accordance with some non-limiting embodiments of the present technology.

[037] На фиг. 4 схематически показаны два пути луча лидарной системы, представленной на фиг. 3. [037] In FIG. 4 schematically shows two beam paths of the lidar system shown in FIG. 3.

[038] На фиг. 5 представлена блок-схема способа, реализованного в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии.[038] In FIG. 5 is a flow diagram of a method implemented in accordance with some non-limiting embodiments of the present technology.

[039] Следует отметить, что масштаб на чертежах не соблюдается, если не указано иное.[039] It should be noted that the drawings are not to scale unless otherwise indicated.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

[040] Представленные в данном описании примеры и условный язык предназначены для обеспечения лучшего понимания принципов настоящей технологии, а не для ограничения ее объема до таких специально приведенных примеров и условий. Должно быть понятно, что специалисты в данной области техники способны разработать различные способы и устройства, которые явно не описаны и не показаны, но реализуют принципы настоящей технологии в пределах ее существа и объема. [040] The examples and conventions presented herein are intended to provide a better understanding of the principles of the present technology, and not to limit its scope to such specifically given examples and terms. It should be understood that those skilled in the art are capable of developing various methods and devices that are not explicitly described or shown, but that implement the principles of the present technology within its spirit and scope.

[041] Кроме того, чтобы способствовать лучшему пониманию, последующее описание может содержать упрощенные варианты реализации настоящей технологии. Специалистам в данной области должно быть понятно, что различные варианты осуществления настоящей технологии могут быть значительно сложнее.[041] In addition, to facilitate a better understanding, the following description may contain simplified implementations of the present technology. Those skilled in the art will appreciate that various embodiments of the present technology can be significantly more complex.

[042] В некоторых случаях приводятся полезные примеры модификаций настоящей технологии. Они способствуют пониманию, но также не определяют объема или границ настоящей технологии. Представленный перечень модификаций не является исчерпывающим и специалист в данной области может разработать другие модификации в пределах объема настоящей технологии. Кроме того, если в некоторых случаях модификации не описаны, это не означает, что они невозможны и/или что описание содержит единственно возможный вариант реализации того или иного элемента настоящей технологии.[042] In some cases, useful examples of modifications to the present technology are provided. They contribute to understanding, but also do not define the scope or boundaries of the present technology. The presented list of modifications is not exhaustive and the person skilled in the art can develop other modifications within the scope of this technology. In addition, if modifications are not described in some cases, this does not mean that they are impossible and / or that the description contains the only possible implementation of one or another element of the present technology.

[043] Описание принципов, аспектов и вариантов реализации настоящей технологии, а также их конкретные примеры предназначены для охвата их структурных и функциональных эквивалентов, независимо от того, известны они в настоящее время или будут разработаны в будущем. Например, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что любые описанные здесь структурные схемы соответствуют концептуальным представлениям иллюстративных принципиальных схем, реализующих принципы настоящей технологии. Также должно быть понятно, что любые блок-схемы, схемы процессов, диаграммы изменения состояния, псевдокоды и т.п. соответствуют различным процессам, которые могут быть представлены на машиночитаемом физическом носителе информации и могут выполняться компьютером или процессором, независимо от того, показан такой компьютер или процессор явно или нет.[043] The description of principles, aspects, and embodiments of the present technology, as well as their specific examples, are intended to cover their structural and functional equivalents, whether they are currently known or will be developed in the future. For example, those skilled in the art will appreciate that any block diagrams described herein correspond to conceptual representations of illustrative circuit diagrams embodying the principles of the present technology. It should also be understood that any flowcharts, process diagrams, state transition diagrams, pseudocodes, and the like. correspond to various processes that may be represented on a computer-readable physical storage medium and may be performed by a computer or processor, whether such a computer or processor is explicitly shown or not.

[044] Функции различных элементов, представленных на иллюстрациях, включая любой функциональный блок, обозначенный как «процессор», могут быть реализованы с использованием специализированных аппаратных средств, а также аппаратных средств, способных выполнять соответствующее программное обеспечение. Если используется процессор, его функции могут выполняться одним выделенным процессором, одним совместно используемым процессором или несколькими отдельными процессорами, некоторые из которых могут использоваться совместно. Кроме того, явное использование термина «процессор» или «контроллер» не должно трактоваться как указание исключительно на аппаратные средства, способные выполнять программное обеспечение, и может подразумевать, помимо прочего, аппаратные средства цифрового сигнального процессора (DSP), сетевой процессор, специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую вентильную матрицу (FPGA), ПЗУ для хранения программного обеспечения, ОЗУ и энергонезависимое ЗУ. Также могут подразумеваться другие аппаратные средства, общего назначения и/или заказные. [044] The functions of the various elements shown in the illustrations, including any functional block designated as "processor", can be implemented using specialized hardware, as well as hardware capable of executing the corresponding software. If a processor is used, its functions may be performed by one dedicated processor, one shared processor, or several separate processors, some of which may be shared. In addition, explicit use of the term "processor" or "controller" should not be construed as referring solely to the hardware capable of executing the software and may refer to, but is not limited to, digital signal processor (DSP) hardware, network processor, ASIC (ASIC), Field Programmable Gate Array (FPGA), Software ROM, RAM and NVRAM. Other general purpose and/or custom hardware may also be contemplated.

[045] Программные модули или просто модули, реализация которых предполагается в виде программных средств, могут быть представлены здесь как любое сочетание элементов блок-схемы или других элементов, указывающих на выполнение шагов процесса и/или содержащих текстовое описание. Такие модули могут выполняться аппаратными средствами, показанными явно или подразумеваемыми.[045] Software modules, or simply modules that are intended to be implemented in software, may be represented here as any combination of flowchart elements or other elements indicating the steps of a process and/or containing a textual description. Such modules may be implemented in hardware, as shown or implied.

[046] Далее с учетом изложенных выше принципов рассмотрены некоторые не имеющие ограничительного характера примеры, иллюстрирующие различные варианты реализации аспектов настоящей технологии. [046] In the following, in view of the principles set forth above, some non-limiting examples are discussed illustrating various embodiments of aspects of the present technology.

[047] Компьютерная система[047] Computer system

[048] На фиг. 1 представлена схема компьютерной системы 100, подходящей для использования в некоторых реализациях настоящей технологии. Компьютерная система 100 содержит различные аппаратные элементы, включая один или несколько одноядерных или многоядерных процессоров, совместно представленных процессором 110, твердотельный накопитель 120 и память 130, которая может быть памятью с произвольным доступом или памятью любого другого вида.[048] In FIG. 1 is a diagram of a computer system 100 suitable for use in some implementations of the present technology. Computer system 100 includes various hardware elements including one or more single or multi-core processors collectively represented by processor 110, a solid state drive 120, and memory 130, which may be random access memory or any other form of memory.

[049] Связь между элементами компьютерной системы 100 может осуществляться через одну или несколько внутренних и/или внешних шин (не показаны), таких как шина PCI, шина USB, шина FireWire стандарта IEEE 1394, шина SCSI, шина Serial-ATA и т.д., с которыми различные аппаратные элементы соединены электронным образом. Согласно вариантам осуществления настоящей технологии, твердотельный накопитель 120 хранит программные команды, пригодные для загрузки в память 130 и исполнения процессором 110 с целью определения наличия объекта. Например, программные команды могут входить в состав управляющего приложения транспортного средства, выполняемого процессором 110. Следует отметить, что компьютерная система 100 может содержать дополнительные и/или необязательные элементы (не показаны), такие как модули передачи данных по сети, модули определения местоположения и т.д. [049] Communication between elements of computer system 100 may be via one or more internal and/or external buses (not shown), such as a PCI bus, USB bus, IEEE 1394 FireWire bus, SCSI bus, Serial-ATA bus, etc. to which various hardware elements are electronically connected. In accordance with embodiments of the present technology, the solid state drive 120 stores program instructions suitable for loading into memory 130 and execution by processor 110 to determine the presence of an object. For example, software instructions may be included in a vehicle control application executed by processor 110. It should be noted that computer system 100 may include additional and/or optional elements (not shown), such as network communication modules, location modules, etc. .d.

[050] Сетевая вычислительная среда[050] Network Computing Environment

[051] На фиг. 2 представлена сетевая вычислительная среда 200, подходящая для использования с некоторыми неограничивающими вариантами осуществления настоящей технологии. Сетевая вычислительная среда 200 содержит электронное устройство 210, связанное с транспортным средством 220 и/или связанное с пользователем (не показано), который связан с транспортным средством 220 (например, с водителем транспортного средства 220). Сетевая вычислительная среда 200 также содержит сервер 235, поддерживающий связь с электронным устройством 210 через сеть 240 связи (например, Интернет и т.п., как более подробно описано ниже). [051] In FIG. 2 depicts a networked computing environment 200 suitable for use with certain non-limiting embodiments of the present technology. Networked computing environment 200 includes an electronic device 210 associated with vehicle 220 and/or associated with a user (not shown) that is associated with vehicle 220 (eg, a driver of vehicle 220). The networked computing environment 200 also includes a server 235 that communicates with the electronic device 210 via a communication network 240 (eg, the Internet, etc., as described in more detail below).

[052] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сетевая вычислительная среда 200 может включать в себя спутник GPS (не показан), передающий и/или принимающий сигнал GPS для электронного устройства 210. Должно быть понятно, что настоящая технология не ограничена применением системы GPS и может использовать технологию определения местоположения, отличную от системы GPS. Следует отметить, что спутник GPS может вовсе отсутствовать. [052] In some non-limiting embodiments of the present technology, networked computing environment 200 may include a GPS satellite (not shown) transmitting and/or receiving a GPS signal to electronic device 210. It should be understood that the present technology is not limited to GPS system and may use a location technology other than GPS. It should be noted that the GPS satellite may not be available at all.

[053] Транспортное средство 220, с которым связано электронное устройство 210, может представлять собой любое транспортное средство для отдыха или иного назначения, например, личный или коммерческий автомобиль, грузовик, мотоцикл и т.п. Несмотря на то, что транспортное средство 220 изображено в виде наземного транспортного средства, это не обязательно для всех неограничивающих вариантов осуществления настоящей технологии. Например, в некоторых неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии транспортное средство 220 может быть водным транспортным средством, таким как катер, или летательным аппаратом, таким как дрон.[053] The vehicle 220 with which the electronic device 210 is associated may be any recreational or other vehicle, such as a personal or commercial vehicle, truck, motorcycle, or the like. While vehicle 220 is depicted as a ground vehicle, this is not required for all non-limiting embodiments of the present technology. For example, in some non-limiting embodiments of the present technology, vehicle 220 may be a waterborne vehicle, such as a boat, or an aircraft, such as a drone.

[054] Транспортное средство 220 может управляться пользователем или представлять собой беспилотное транспортное средство. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии предполагается, что транспортное средство 220 может быть реализовано как беспилотный автомобиль. Следует отметить, что при этом не накладывается каких-либо ограничений на конкретные параметры транспортного средства 220, например, такие как производитель транспортного средства, модель транспортного средства, год выпуска транспортного средства, масса транспортного средства, размеры транспортного средства, распределение массы транспортного средства, площадь поверхности транспортного средства, высота транспортного средства, вид трансмиссии (например, привод на два или на четыре колеса), вид шин, тормозная система, топливная система, пробег, идентификационный номер транспортного средства и рабочий объем двигателя. [054] Vehicle 220 may be user driven or an unmanned vehicle. In some non-limiting embodiments of the present technology, it is contemplated that vehicle 220 may be implemented as an unmanned vehicle. It should be noted that this does not impose any restrictions on the specific parameters of the vehicle 220, such as vehicle manufacturer, vehicle model, vehicle year, vehicle weight, vehicle dimensions, vehicle weight distribution, area vehicle surface, vehicle height, transmission type (for example, two or four wheel drive), tire type, brake system, fuel system, mileage, vehicle identification number and engine displacement.

[055] Согласно настоящей технологии, на реализацию электронного устройства 210 не накладывается каких-либо ограничений. Например, электронное устройство 210 может быть реализовано в виде блока управления двигателем транспортного средства, центрального процессора транспортного средства, навигационного устройства транспортного средства (например, TomTom™, Garmin™), планшета, персонального компьютера, встроенного в транспортное средство 220, и т.д. Следует отметить, что электронное устройство 210 может быть связано или не связано с транспортным средством 220 постоянным образом. Дополнительно или в качестве альтернативы, электронное устройство 210 может быть реализовано в устройстве беспроводной связи, таком как мобильный телефон (например, смартфон или радиотелефон). В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 содержит дисплей 270.[055] According to the present technology, no restrictions are imposed on the implementation of the electronic device 210. For example, the electronic device 210 may be implemented as a vehicle engine control unit, a vehicle central processing unit, a vehicle navigation device (eg, TomTom™, Garmin™), a tablet, a personal computer built into the vehicle 220, etc. . It should be noted that the electronic device 210 may or may not be associated with the vehicle 220 in a permanent manner. Additionally or alternatively, the electronic device 210 may be implemented in a wireless communication device such as a mobile phone (eg, smartphone or cordless phone). In some embodiments, the electronic device 210 includes a display 270.

[056] Электронное устройство 210 может содержать некоторые или все элементы компьютерной системы 100, представленной на фиг. 1, в зависимости от конкретного варианта осуществления. В некоторых вариантах осуществления изобретения электронное устройство 210 представляет собой бортовой компьютер и содержит процессор 110, твердотельный накопитель 120 и память 130. Иными словами, электронное устройство 210 содержит аппаратные средства и/или прикладное программное обеспечение и/или встроенное программное обеспечение либо их сочетание для обработки данных, как более подробно описано ниже. [056] Electronic device 210 may include some or all of the elements of computer system 100 shown in FIG. 1, depending on the particular embodiment. In some embodiments, the electronic device 210 is an on-board computer and includes a processor 110, a solid state drive 120, and a memory 130. In other words, the electronic device 210 includes hardware and/or application software and/or firmware, or a combination thereof, for processing data, as described in more detail below.

[057] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сеть 240 связи представляет собой сеть Интернет. В альтернативных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии сеть 240 связи может быть реализована как любая подходящая локальная сеть (LAN, Local Area Network), глобальная сеть (WAN, Wide Area Network), частная сеть связи и т.п. Должно быть понятно, что варианты осуществления сети 240 связи приведены лишь в иллюстративных целях. Реализация линии связи (отдельно не обозначена) между электронным устройством 210 и сетью 240 связи зависит, среди прочего, от реализации электронного устройства 210. В качестве примера, но не ограничения, в тех не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии, где электронное устройство 210 реализовано в виде устройства беспроводной связи, такого как смартфон или навигационное устройство, эта линия связи может быть реализована в виде беспроводной линии связи. Примеры беспроводных линий связи могут включать в себя канал сети связи 3G, канал сети связи 4G и т.п., но не ограничиваются ими. В сети 240 связи также может использоваться беспроводное соединение с сервером 235.[057] In some non-limiting embodiments of the present technology, communications network 240 is the Internet. In alternative non-limiting embodiments of the present technology, communications network 240 may be implemented as any suitable local area network (LAN, Local Area Network), wide area network (WAN, Wide Area Network), private communications network, and the like. It should be understood that the embodiments of the communications network 240 are for illustrative purposes only. The implementation of a communication link (not specifically indicated) between electronic device 210 and communications network 240 depends, among other things, on the implementation of electronic device 210. By way of example, and not limitation, in those non-limiting embodiments of the present technology where electronic device 210 implemented as a wireless communication device such as a smartphone or a navigation device, the communication link may be implemented as a wireless communication link. Examples of wireless links may include, but are not limited to, a 3G network link, a 4G network link, and the like. Communication network 240 may also use a wireless connection to server 235.

[058] В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии сервер 235 реализован в виде компьютерного сервера и может содержать некоторые или все элементы компьютерной системы 100, представленной на фиг. 1. В одном не имеющем ограничительного характера примере сервер 235 реализован в виде сервера Dell™ PowerEdge™, работающего под управлением операционной системы Microsoft™ Windows Server™, но он также может быть реализован с использованием любых других подходящих аппаратных средств, прикладного программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения либо их сочетания. В показанных неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии сервер 235 представляет собой одиночный сервер. В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления данной технологии функции сервера 235 могут быть распределены между несколькими серверами (не показано). [058] In some embodiments of the present technology, server 235 is implemented as a computer server and may contain some or all of the elements of computer system 100 shown in FIG. 1. In one non-limiting example, server 235 is implemented as a Dell™ PowerEdge™ server running the Microsoft™ Windows Server™ operating system, but it may also be implemented using any other suitable hardware, application software, and/or or firmware, or a combination thereof. In the non-limiting embodiments of the present technology shown, server 235 is a single server. In other non-limiting embodiments of this technology, the functions of the server 235 may be distributed among multiple servers (not shown).

[059] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии процессор 110 устройства 210 может быть связан с сервером 235 для получения одного или нескольких обновлений. Такие обновления могут включать в себя обновления программного обеспечения, обновления карт, обновления маршрутов, обновления погоды и т.п., но не ограничиваются этим. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии процессор 110 также может отправлять серверу 235 некоторые рабочие данные, такие как пройденные маршруты, данные о дорожном движении, рабочие характеристики и т.д. Некоторые или все такие данные, передаваемые между транспортным средством 220 и сервером 235, могут быть зашифрованы и/или обезличены. [059] In some non-limiting embodiments of the present technology, processor 110 of device 210 may be in communication with server 235 to receive one or more updates. Such updates may include, but are not limited to, software updates, map updates, route updates, weather updates, and the like. In some non-limiting embodiments of the present technology, processor 110 may also send some operational data, such as routes travelled, traffic data, performance data, and so on, to server 235. Some or all of such data transmitted between vehicle 220 and server 235 may be encrypted and/or anonymized.

[060] Следует отметить, что электронное устройство 210 может использовать различные датчики и системы для сбора информации об окружении 250 транспортного средства 220. Как видно на фиг. 2, транспортное средство 220 может быть оборудовано множеством систем 280 датчиков. Следует отметить, что различные системы датчиков из множества систем 280 датчиков могут использоваться для сбора данных различных видов об окружении 250 транспортного средства 220.[060] It should be noted that the electronic device 210 may use various sensors and systems to collect information about the environment 250 of the vehicle 220. As seen in FIG. 2, vehicle 220 may be equipped with multiple sensor systems 280. It should be noted that various sensor systems from the plurality of sensor systems 280 may be used to collect various kinds of data about the environment 250 of the vehicle 220.

[061] В одном примере множество систем 280 датчиков может содержать различные оптические системы, включая, среди прочего, одну или несколько систем датчиков типа камеры, которые установлены на транспортном средстве 220 и связаны с процессором 110 электронного устройства 210. В общем случае одна или несколько систем датчиков типа камеры могут собирать данные изображения о различных частях окружения 250 транспортного средства 220. В некоторых случаях данные изображения, предоставленные одной или несколькими системами датчиков типа камеры, могут использоваться электронным устройством 210 при выполнении процедур обнаружения объекта. Например, электронное устройство 210 может подавать данные изображения, предоставленные одной или несколькими системами датчиков типа камеры, в нейронную сеть для обнаружения объектов, обученную определять положение потенциальных объектов в окружении 250 транспортного средства 220 и классифицировать эти объекты.[061] In one example, the plurality of sensor systems 280 may comprise various optical systems, including but not limited to one or more camera-type sensor systems that are mounted on vehicle 220 and coupled to processor 110 of electronic device 210. In general, one or more camera-type sensor systems may collect image data about various parts of the environment 250 of vehicle 220. In some cases, image data provided by one or more camera-type sensor systems may be used by electronic device 210 in performing object detection procedures. For example, electronic device 210 may feed image data provided by one or more camera type sensor systems to an object detection neural network trained to locate and classify potential objects in environment 250 of vehicle 220.

[062] В другом примере набор систем 280 датчиков может содержать одну или несколько систем датчиков радарного типа, которые установлены на транспортном средстве 220 и связаны с процессором 110. В общем случае в одной или нескольких из систем датчиков радарного типа для сбора данных о различных частях окружении 250 транспортного средства 220 могут использоваться радиоволны. Например, одна или несколько систем датчиков радарного типа позволяют собирать радиолокационные данные о потенциальных объектах в окружении 250 транспортного средства 220. Эти данные потенциально представляют дальность объектов от системы датчиков радиолокационного типа, ориентацию объектов, абсолютную скорость и/или относительную скорость объектов и т.п.[062] In another example, a set of sensor systems 280 may include one or more radar-type sensor systems that are mounted on vehicle 220 and associated with processor 110. In general, one or more of the radar-type sensor systems to collect data about various parts environment 250 of vehicle 220 may use radio waves. For example, one or more radar-type sensor systems may collect radar data about potential objects in the environment 250 of vehicle 220. This data potentially represents the range of objects from the radar-type sensor system, the orientation of objects, the absolute speed and/or relative speed of objects, and the like. .

[063] Следует отметить, что набор систем 280 датчиков может содержать системы датчиков иных типов, помимо тех, примеры которых описаны выше, без выхода за рамки настоящей технологии.[063] It should be noted that the set of sensor systems 280 may include other types of sensor systems than those examples of which are described above without departing from the scope of the present technology.

[064] Лидарная система[064] Lidar system

[065] В соответствии с настоящей технологией, как показано на фиг. 2, транспортное средство 220 оборудовано по меньшей мере одной световой системой обнаружения и определения дальности, такой как лидарная система 300 (более подробно описана ниже), для сбора информации об окружении 250 транспортного средства 220. Несмотря на то, что здесь дано описание лишь в контексте установки на транспортное средство 220, также предполагается, что лидарная система 300 может работать автономно или с подключением к другой системе.[065] In accordance with the present technology, as shown in FIG. 2, vehicle 220 is equipped with at least one light detection and ranging system, such as lidar system 300 (described in more detail below), to collect information about the environment 250 of vehicle 220. Although described here only in context installation on the vehicle 220, it is also contemplated that the lidar system 300 may operate stand-alone or connected to another system.

[066] В зависимости от варианта осуществления, транспортное средство 220 может содержать больше или меньше лидарных систем 300, чем показано на чертежах. В зависимости от конкретного варианта осуществления, выбор систем 280 датчиков может зависеть от конкретного варианта осуществления лидарной системы 300. Лидарная система 300 может быть установлена на транспортном средстве 220 изначально или при его модернизации в различных местах и/или в различных конфигурациях. [066] Depending on the implementation, the vehicle 220 may contain more or less lidar systems 300 than shown in the drawings. Depending on the particular embodiment, the choice of sensor systems 280 may depend on the particular embodiment of the lidar system 300. The lidar system 300 may be installed on the vehicle 220 initially or retrofitted in various locations and/or configurations.

[067] Например, в зависимости от реализации транспортного средства 220 и лидарной системы 300, лидарная система 300 может быть установлена на внутренней верхней части лобового стекла транспортного средства 220. Тем не менее, как показано на фиг. 2, другие места для установки лидарной системы 300, в том числе на заднем окне, боковых окнах, переднем капоте, крыше, передней решетке, переднем бампере или сбоку транспортного средства 220, попадают в объем настоящего изобретения. В некоторых случаях лидарная система 300 может быть расположена в специальном кожухе, установленном сверху транспортного средства 220. [067] For example, depending on the implementation of vehicle 220 and lidar system 300, lidar system 300 may be mounted on the inner top of the windshield of vehicle 220. However, as shown in FIG. 2, other mounting locations for lidar system 300, including the rear window, side windows, front hood, roof, front grille, front bumper, or side of vehicle 220, fall within the scope of the present invention. In some cases, the lidar system 300 may be located in a special housing mounted on top of the vehicle 220.

[068] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления, например, показанных на фиг. 2, одна из нескольких лидарных систем 300 установлена на крыше транспортного средства 220 с возможностью вращения. Например, лидарная система 300, установленная на транспортном средстве 220 с возможностью вращения, может содержать некоторые элементы, способные поворачиваться на 360 градусов вокруг оси вращения лидарной системы 300. При установке с возможностью вращения лидарная система 300 может собирать данные о большинстве сегментов окружения 250 транспортного средства 220.[068] In some non-limiting embodiments, such as those shown in FIG. 2, one of several lidar systems 300 is rotatably mounted on the roof of a vehicle 220. For example, lidar system 300 rotatably mounted on vehicle 220 may include some elements capable of rotating 360 degrees about the axis of rotation of lidar system 300. When rotatably mounted, lidar system 300 may collect data on most segments of the vehicle's environment 250. 220.

[069] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии, например, как показано на фиг. 2, лидарные системы 300 неподвижно устанавливаются сбоку или на передней радиаторной решетке. Например, лидарная система 300, установленная на транспортном средстве 220 без возможности вращения, может содержать по меньшей мере некоторые элементы, не способные вращаться на 360 градусов, но обеспечивающие сбор данных о заранее заданных сегментах окружения 250 транспортного средства 220.[069] In some non-limiting embodiments of the present technology, for example, as shown in FIG. 2, the lidar systems 300 are permanently mounted on the side or on the front grille. For example, a lidar system 300 mounted on a non-rotatable vehicle 220 may include at least some elements that are not capable of 360-degree rotation but collect data about predefined segments of the environment 250 of the vehicle 220.

[070] Независимо от конкретного местоположения и/или конкретной конфигурации лидарной системы 300, она обеспечивает сбор данных об окружении 250 транспортного средства 220, используемых, например, для построения многомерной карты объектов в окружении 250 транспортного средства 220. Далее подробно описано устройство лидарных систем 300 для сбора данных об окружении 250 транспортного средства 220.[070] Regardless of the specific location and/or specific configuration of the lidar system 300, it collects data about the environment 250 of the vehicle 220, used, for example, to build a multidimensional map of objects in the environment 250 of the vehicle 220. The following describes in detail the design of lidar systems 300 to collect data about the environment 250 of the vehicle 220.

[071] На фиг. 3 представлена схема одного конкретного варианта осуществления лидарной системы 300, реализованного в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии. [071] In FIG. 3 is a diagram of one particular embodiment of a lidar system 300 implemented in accordance with some non-limiting embodiments of the present technology.

[072] В общем случае лидарная система 300 содержит несколько внутренних элементов, в частности, (1) источник 302 света (также называемый лазерным источником или источником излучения), (2) светоделительный элемент 304 (также называемый светоделителем), (3) блок 308 сканирования (также называемый узлом сканера или блоком сканера), (4) приемный блок 306 (также называемый системой обнаружения, приемным узлом, приемным блоком или детектором) и (5) контроллер 310. Предполагается, что в дополнение к элементам, примеры которых перечислены выше, лидарная система 300 может содержать несколько датчиков (таких как датчик температуры, датчик влажности и т.д.), которые для простоты не показаны на фиг. 3.[072] In general, the lidar system 300 contains several internal elements, in particular, (1) a light source 302 (also called a laser source or a radiation source), (2) a beam splitter element 304 (also called a beam splitter), (3) a block 308 scanning unit (also called a scanner node or scanner unit), (4) a receiving unit 306 (also called a detection system, receiving node, receiving unit, or detector), and (5) a controller 310. In addition to the elements examples of which are listed above, it is contemplated that lidar system 300 may include multiple sensors (such as a temperature sensor, humidity sensor, etc.) that are not shown in FIG. 3.

[073] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии один или несколько внутренних элементов лидарной системы 300 расположены в общем корпусе 330, как показано на фиг. 3. В некоторых вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может быть расположен вне общего корпуса 330, но связан с находящимися в нем элементами. [073] In some non-limiting embodiments of the present technology, one or more internal elements of the lidar system 300 are located in a common housing 330, as shown in FIG. 3. In some embodiments of the present technology, the controller 310 may be located outside the common housing 330, but associated with the elements located therein.

[074] Согласно не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления настоящей технологии, лидарная система 300 в целом работает следующим образом. Источник 302 света лидарной системы 300 излучает непрерывный лазерный луч в узком диапазоне длин волн. Модуль 390 быстрого переключения разделяет свет от источника 302 света на короткие импульсы для первого оптического пути, формируя выходной луч 314, а световой луч 315, сформированный из остаточного света светового луча (не разделенного на импульсы), направляется по второму оптическому пути. Модуль 308 сканирования сканирует выходным лучом 314 окружение 250 транспортного средства 220 для обнаружения или фиксации данных заранее неизвестных объектов (таких как объект 320). Свет, отраженный от неизвестных объектов (таких как объект 320), принимается блоком 308 сканирования и направляется блоком 308 сканирования к блоку 306 обнаружения (через светоделительный элемент 304), образуя входной луч 316. Остаточный световой луч 315 от модуля 390 быстрого переключения по второму оптическому пути также направляется на светоделительный элемент 304, а затем на блок 306 обнаружения, так что лучи 315, 316 образуют объединенный луч 317. Блок 306 обнаружения, таким образом, обнаруживает объединенный луч 317, представляющий собой когерентную суперпозицию остаточного светового луча 315 (опорного луча) и входного светового луча 316 из окружения 250 (сигнального луча, несущего информацию об окружении 250). Электронные сигналы, принятые контроллером 310, соответствующие обнаруженному объединенному лучу 317, затем используются для определения расстояния 318 до по меньшей мере одного объекта 320 с целью формирования многомерной карты окружения 250, где объекты (включая объект 320) представлены в виде одной или нескольких точек данных. Работа лидарной системы 300 более подробно описана ниже. [074] According to non-limiting embodiments of the present technology, the lidar system 300 generally operates as follows. The light source 302 of the lidar system 300 emits a continuous laser beam in a narrow wavelength range. The fast switching module 390 splits the light from the light source 302 into short pulses for the first optical path, forming an output beam 314, and the light beam 315 formed from the residual light of the light beam (not split into pulses) is sent to the second optical path. The scanning module 308 scans the environment 250 of the vehicle 220 with the output beam 314 to detect or capture data of previously unknown objects (such as the object 320). Light reflected from unknown objects (such as object 320) is received by scan unit 308 and directed by scan unit 308 to detection unit 306 (through beam splitter 304), forming an input beam 316. Residual light beam 315 from fast switching module 390 over the second optical path is also directed to the beam splitter 304 and then to the detection unit 306 so that the beams 315, 316 form a combined beam 317. The detection unit 306 thus detects the combined beam 317, which is a coherent superposition of the residual light beam 315 (reference beam) and an input light beam 316 from the environment 250 (a signal beam carrying information about the environment 250). The electronic signals received by the controller 310 corresponding to the detected combined beam 317 are then used to determine the distance 318 to at least one object 320 to form a multi-dimensional environment map 250 where the objects (including the object 320) are represented as one or more data points. The operation of the lidar system 300 is described in more detail below.

[075] В качестве некоторых не имеющих ограничительного характера примеров, объект 320 может представлять собой (целиком или частично) человека, транспортное средство, мотоцикл, грузовик, поезд, велосипед, инвалидную коляску, прогулочную коляску, пешехода, животное, дорожный знак, светофор, разметку полосы движения, разметку дорожного покрытия, место для парковки, опору, ограждение, дорожный барьер, выбоину, железнодорожный переезд, препятствие на дороге или рядом с ней, бордюр, остановившееся транспортное средство на дороге или рядом с ней, столб освещения, дом, здание, мусорный бак, почтовый ящик, дерево, любой другой дорожный объект или любую комбинацию двух или более таких объектов или их частей.[075] As some non-limiting examples, object 320 may be (in whole or in part) a person, a vehicle, a motorcycle, a truck, a train, a bicycle, a wheelchair, a stroller, a pedestrian, an animal, a road sign, a traffic light, lane marking, pavement marking, parking space, support, fence, road barrier, pothole, railroad crossing, obstacle on or near the road, curb, stopped vehicle on or near the road, light pole, house, building , trash can, mailbox, tree, any other road object, or any combination of two or more such objects or parts thereof.

[076] Например, объект 320 находится на расстоянии 318 от лидарной системы 300. Когда выходной луч 314 достигает объекта 320, объект 320 обычно отражает и/или рассеивает по меньшей мере часть света выходного луча 314 и некоторые из отраженных и/или рассеянных световых лучей могут возвращаться в лидарную систему 302, где они могут быть приняты в виде входного луча 316. Под отражением подразумевается, что по меньшей мере часть светового луча из выходного луча 314 отражается от объекта 320. Часть светового луча из выходного луча 314 может поглощаться или рассеиваться объектом 320. [076] For example, object 320 is at distance 318 from lidar system 300. When output beam 314 reaches object 320, object 320 typically reflects and/or scatters at least a portion of the light from output beam 314 and some of the reflected and/or scattered light beams may be returned to the lidar system 302 where they may be received as an input beam 316. By reflection is meant that at least a portion of the light beam from the output beam 314 is reflected from the object 320. A portion of the light beam from the output beam 314 may be absorbed or scattered by the object 320.

[077] Подробности, касающиеся использования и реализации этих элементов лидарной системы 300 в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии, описаны ниже. [077] Details regarding the use and implementation of these elements of the lidar system 300 in accordance with some non-limiting embodiments of the present technology are described below.

[078] Источник света[078] Light Source

[079] Источник 302 света связан с контроллером 310 и излучает свет с заданной рабочей длиной волны. Для этого в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света содержит по меньшей мере один лазер для работы на данной рабочей длине волны. Как более подробно описано ниже, источник 302 света в соответствии с настоящей технологией представляет собой постоянный лазерный источник 302, то есть лазерный источник 302 излучает непрерывный луч и не является импульсным лазером, которые обычно используются в лидарных системах с измерением времени пролета.[079] The light source 302 is connected to the controller 310 and emits light at a predetermined operating wavelength. To do this, in some non-limiting embodiments of the present technology, the light source 302 comprises at least one laser to operate at a given operating wavelength. As described in more detail below, the light source 302 in accordance with the present technology is a constant laser source 302, that is, the laser source 302 emits a continuous beam and is not a pulsed laser that is commonly used in time-of-flight lidar systems.

[080] Рабочая длина волны источника 302 света может находиться в инфракрасной, видимой и/или ультрафиолетовой частях электромагнитного спектра. Например, источник 302 света может содержать по меньшей мере один лазер с рабочей длиной волны приблизительно от 650 нм до 1150 нм. В качестве альтернативы, источник 302 света может содержать лазерный диод, излучающий световые лучи с длиной волны приблизительно от 800 нм до 1000 нм, приблизительно от 850 нм до 950 нм или приблизительно от 1300 нм до 1600 нм. [080] The operating wavelength of the light source 302 may be in the infrared, visible, and/or ultraviolet portions of the electromagnetic spectrum. For example, the light source 302 may include at least one laser with an operating wavelength of approximately 650 nm to 1150 nm. Alternatively, the light source 302 may comprise a laser diode emitting light at a wavelength of about 800 nm to 1000 nm, about 850 nm to 950 nm, or about 1300 nm to 1600 nm.

[081] Источник 302 света лидарной системы 300 обычно представляет собой безопасный для глаз лазер или, другими словами, лидарная система 300 может быть классифицирована как безопасная для глаз лазерная система или лазерное изделие. В общем случае безопасный для глаз лазер, лазерная система или лазерное изделие может быть системой с такими некоторыми или всеми из следующих параметров: длина волны излучения, средняя мощность, пиковая мощность, пиковая интенсивность, энергия импульса, размер луча, расходимость луча, время экспозиции и схема сканирования выходным лучом, что излучаемый этой системой свет представляет малую или нулевую вероятность повреждения глаз человека. [081] The light source 302 of the lidar system 300 is typically an eye-safe laser, or in other words, the lidar system 300 may be classified as an eye-safe laser system or laser product. In general, an eye-safe laser, laser system, or laser product can be a system with some or all of the following parameters: emission wavelength, average power, peak power, peak intensity, pulse energy, beam size, beam divergence, exposure time, and an output beam scanning scheme such that the light emitted by this system represents little or no chance of harming human eyes.

[082] Согласно некоторым не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления настоящей технологии, рабочая длина волны источника 302 света может находиться в области электромагнитного спектра, соответствующей солнечному свету. Следовательно, в некоторых случаях солнечный свет может действовать как фоновый шум, способный заглушать световой сигнал, обнаруживаемый лидарной системой 300. Этот солнечный фоновый шум может приводить к ложным обнаружениям и/или иным образом искажать измерения лидарной системы 300. Несмотря на то, что в некоторых случаях может быть целесообразным увеличение отношения сигнал/шум (SNR) лидарной системы 300 путем увеличения уровня мощности выходного луча 314, в некоторых ситуациях это может быть нежелательным. Например, в некоторых случаях может быть нежелательно увеличивать мощность излучаемого света до уровней, превышающих безопасный для глаз порог.[082] According to some non-limiting embodiments of the present technology, the operating wavelength of the light source 302 may be in the region of the electromagnetic spectrum corresponding to sunlight. Therefore, in some cases, sunlight may act as background noise capable of drowning out the light signal detected by the lidar system 300. This solar background noise may lead to false detections and/or otherwise distort the measurements of the lidar system 300. Although in some In some cases it may be desirable to increase the signal-to-noise ratio (SNR) of the lidar system 300 by increasing the power level of the output beam 314, in some situations this may not be desirable. For example, in some cases it may be undesirable to increase the power of the emitted light to levels above an eye-safe threshold.

[083] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света может содержать один или несколько лазерных диодов, включая лазерный диод Фабри-Перо, лазер с квантовыми ямами, лазер с распределенным брэгговским отражателем (DBR), лазер с распределенной обратной связью (DFB) или лазер с поверхностным излучением с вертикальным резонатором (VCSEL), но не ограничиваясь ими. В качестве примеров, лазерный диод в источнике 302 света может быть лазерным диодом на основе арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), арсенида индия-галлия (InGaAs) или арсенид-фосфида индия-галлия ( InGaAsP) либо любой другой подходящий лазерный диод. [083] In some non-limiting embodiments of the present technology, the light source 302 may comprise one or more laser diodes, including a Fabry-Perot laser diode, a quantum well laser, a distributed Bragg reflector (DBR) laser, a distributed feedback laser (DFB) or vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), but not limited to. As examples, the laser diode in light source 302 may be an aluminum gallium arsenide (AlGaAs), indium gallium arsenide (InGaAs), or indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP) laser diode, or any other suitable laser diode.

[084] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии источник 302 света излучает световой луч в виде коллимированного оптического луча, но предполагается, что полученный луч может иметь любую расходимость луча, подходящую для данного применения. В общем случае расходимость излучаемого светового луча является угловой мерой увеличения поперечного размера луча (например, радиуса или диаметра луча) по мере распространения света от источника 302 света или лидарной системы 300. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии световой луч может иметь по существу круглое поперечное сечение.[084] In some non-limiting embodiments of the present technology, light source 302 emits a light beam as a collimated optical beam, but it is contemplated that the resulting beam may have any beam divergence suitable for a given application. In general, the divergence of an emitted light beam is an angular measure of the increase in the transverse dimension of the beam (e.g., beam radius or diameter) as light propagates from the light source 302 or lidar system 300. In some non-limiting embodiments of the present technology, the light beam may have essentially circular cross section.

[085] Также предполагается, что световой луч, излучаемый источником 302 света, может быть неполяризованным или случайно поляризованным, может не иметь определенной или фиксированной поляризации (например, его поляризация может меняться со временем) или может иметь определенную поляризацию (например, выходной луч 314 может иметь линейную, эллиптическую или круговую поляризацию). [085] It is also contemplated that the light beam emitted by light source 302 may be unpolarized or randomly polarized, may not have a specific or fixed polarization (eg, its polarization may change over time), or may have a specific polarization (eg, output beam 314 can be linear, elliptical, or circularly polarized).

[086] Модуль быстрого переключения[086] Quick Switch Module

[087] В соответствии с настоящей технологией, лидарная система 300 на фиг. 4 содержит модуль 390 быстрого переключения для модуляции светового луча, излучаемого источником 302 света. В частности, модуль 390 способен принимать непрерывный световой луч с узким диапазоном длин волн от источника 302 света. [087] In accordance with the present technology, the lidar system 300 in FIG. 4 includes a fast switching module 390 for modulating the light beam emitted by the light source 302. In particular, module 390 is capable of receiving a narrow wavelength continuous light beam from light source 302 .

[088] Как кратко описано выше, модуль 390 быстрого переключения разделяет непрерывный луч, принимаемый от источника 302 света, на два луча: выходной луч 314, сформированный из импульсов, излучаемых в первом направлении по первому оптическому пути, и остаточный луч 315, также называемый здесь остаточным световым лучом 315, в котором весь свет, не вошедший в упомянутые импульсы, направляется во втором направлении по вторичному оптическому пути. Разделение двух лучей 314, 315 схематично проиллюстрировано на фиг. 4, где мощность (Р) каждого из лучей 314, 315 приведена за период времени (Т) одного импульса. Модуль 390 быстрого переключения быстро переключается между отправкой света в виде двух лучей 314, 315. Следует отметить, что угол, показанный между выходным лучом 314 и остаточным световым лучом 315, то есть между первым направлением и вторым направлением, является лишь иллюстративным примером и не подразумевает ограничений. [088] As briefly described above, the fast switching module 390 divides the continuous beam received from the light source 302 into two beams: an output beam 314 formed from pulses radiated in the first direction along the first optical path, and a residual beam 315, also referred to as here by the residual light beam 315, in which all the light not included in said pulses is directed in the second direction along the secondary optical path. The separation of the two beams 314, 315 is schematically illustrated in FIG. 4, where the power (P) of each of beams 314, 315 is given over a time period (T) of one pulse. The fast switching module 390 quickly switches between sending light as two beams 314, 315. It should be noted that the angle shown between the output beam 314 and the residual light beam 315, that is, between the first direction and the second direction, is only an illustrative example and does not imply restrictions.

[089] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления модуль 390 быстрого переключения может быть реализован в виде акустооптического модулятора (АОМ). В такой реализации модулятор 390 быстро переключается между передачей импульсов в первом направлении и дифракцией (с использованием дифракции первого порядка) остающегося света во втором направлении. В некоторых вариантах осуществления порядок импульсного луча 314 и остаточного луча 315 может быть обратным. При использовании акустооптического модулятора 390 остаточный луч 315 получает небольшой частотный сдвиг (порядка десятков герц). Таким образом, в по меньшей мере некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии для определения времени пролета контроллер 310 может использовать метод детектирования на базе гетеродина даже для слабых отраженных сигналов, поскольку в блоке 306 обнаружения из-за небольшой относительной разности частот между излучаемыми лучами 314, 315 будет присутствовать компонента сигнала с частотой биений между входным лучом 316 и остаточным лучом 315. [089] In some non-limiting embodiments, fast switching module 390 may be implemented as an acousto-optic modulator (AOM). In such an implementation, the modulator 390 quickly switches between transmitting pulses in the first direction and diffracting (using first order diffraction) the remaining light in the second direction. In some embodiments, the order of impulse beam 314 and residual beam 315 may be reversed. When using an acousto-optic modulator 390, the residual beam 315 receives a small frequency shift (on the order of tens of hertz). Thus, in at least some non-limiting embodiments of the present technology, the controller 310 can use the local oscillator detection method to determine the time-of-flight even for weak reflected signals, because in the detection unit 306, due to the small relative frequency difference between the emitted beams 314, 315 there will be a beat frequency signal component between the input beam 316 and the residual beam 315.

[090] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления модуль 390 быстрого переключения может быть реализован в виде электрооптического модулятора (EOM). В таких реализациях электрооптический модулятор 390 может быть расположен, например, в одной ветви интерферометра Маха-Цендера (Mach-Zehnder) с переключателями 2×2. В некоторых не имеющих ограничительного характера реализациях электрооптический модулятор 390 способен быстро переключать фазу светового луча от лазерного источника 302 и такое изменение фазы позволяет разделять световой луч по двум путям интерферометра. Таким образом, импульсы могут быть отправлены по первому пути для формирования выходного луча 314, а остаточный свет может быть отправлен по второму пути интерферометра для формирования остаточного луча 315. [090] In some non-limiting embodiments, fast switching module 390 may be implemented as an electro-optical modulator (EOM). In such implementations, the electro-optical modulator 390 may be located, for example, in one branch of a Mach-Zehnder interferometer with 2×2 switches. In some non-limiting implementations, the electro-optical modulator 390 is capable of rapidly switching the phase of the light beam from the laser source 302, and this phase change allows the light beam to be split into two interferometer paths. Thus, the pulses may be sent on the first path to form the output beam 314, and the residual light may be sent on the second path of the interferometer to form the residual beam 315.

[091] Следует отметить, что электрооптический модулятор обычно не инициирует сдвиг частоты между лучами 314, 315. Поэтому в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления, реализующих электрооптический модулятор, контроллер 310 может использовать способ гомодинного детектирования, где контроллер 310 обнаруживает относительное изменение фазы между входным лучом 316 и остаточным лучом 315. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления может быть реализован режим балансного когерентного детектирования, помогая уменьшить шум, например, путем использования вторичного фотодетектора.[091] It should be noted that an electro-optic modulator does not typically initiate a frequency shift between beams 314, 315. Therefore, in some non-limiting embodiments implementing an electro-optic modulator, controller 310 may use a homodyne detection method where controller 310 detects a relative phase change between input beam 316 and residual beam 315. In some non-limiting embodiments, a balanced coherent detection mode may be implemented to help reduce noise, for example by using a secondary photodetector.

[092] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии лидарная система 300 может дополнительно содержать оптический усилитель для усиления импульсов выходного луча 314. [092] In some non-limiting embodiments of the present technology, lidar system 300 may further comprise an optical amplifier to amplify output beam pulses 314.

[093] Светоделительный элемент[093] Beam splitter

[094] На фиг. 3 изображен дополнительно предусмотренный светоделительный элемент 304, расположенный в корпусе 330. Светоделительный элемент 304 широко известен как светоделительный элемент, но в не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии он используется для объединения входного луча 316 (попадающего в лидарную систему 300 из окружающей среды 250) с остаточным световым лучом 315, направленным к светоделительному элементу 304 из модуля 390 быстрого переключения, в объединенный луч 317. Светоделительный элемент 304 также обеспечивает направление объединенного луча 317 к блоку 306 обнаружения для его дальнейшей обработки контроллером 310. [094] FIG. 3 depicts an optional beam splitter 304 located in housing 330. Beam splitter 304 is commonly known as a beam splitter, but in non-limiting embodiments of the present technology, it is used to combine input beam 316 (entering lidar system 300 from environment 250) with residual light beam 315 directed towards beam splitter 304 from fast switching module 390 into combined beam 317. Beam splitter 304 also directs combined beam 317 to detection unit 306 for further processing by controller 310.

[095] Следует отметить, что светоделительный элемент 304 обычно разделяет интенсивность (оптическую мощность) падающего на него излучения на два направления (или два волокна в случае оптоволоконных разветвителей). В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии светоделительный элемент 304, таким образом, образует два объединенных луча 317. Согласно настоящему не имеющему ограничительного характера варианту осуществления, используется и далее обсуждается лишь один объединенный луч 317. Тем не менее, предполагается, что оба объединенных луча 317 могут использоваться в методе балансного детектирования. [095] It should be noted that the beam splitter element 304 typically separates the intensity (optical power) of the radiation incident on it into two directions (or two fibers in the case of fiber optic splitters). In some non-limiting embodiments of the present technology, beamsplitter 304 thus forms two combined beams 317. According to the present non-limiting embodiment, only one combined beam 317 is used and further discussed. However, it is assumed that both the combined beams 317 can be used in the balanced detection method.

[096] В зависимости от конкретного варианта осуществления, светоделительный элемент 304 может равномерно разделять интенсивность падающего на него света. В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии светоделительный элемент 304 может поровну разделять интенсивность выходного луча 314 между сканирующим лучом и остаточным лучом. Например, светоделительный элемент 304 может направлять до 80% интенсивности падающего на него света в первом направлении, а остальную часть (до 20% интенсивности падающего света) - во втором направлении. В других не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии светоделительный элемент 304 может изменять коэффициент деления падающего на него света (например, от 1% до 95% интенсивности падающего на него света). [096] Depending on the specific implementation, the beam splitter element 304 can evenly share the intensity of the light incident on it. In other non-limiting embodiments of the present technology, the beam splitter 304 may equally share the intensity of the output beam 314 between the scanning beam and the residual beam. For example, the beam splitter element 304 can direct up to 80% of the intensity of the light incident on it in the first direction, and the rest (up to 20% of the intensity of the incident light) in the second direction. In other non-limiting embodiments of the present technology, the beam splitter element 304 can change the split ratio of the light incident on it (eg, from 1% to 95% of the intensity of the light incident on it).

[097] В зависимости от реализации лидарной системы 300, светоделительный элемент 304 может быть реализован в различных формах, включая элемент светоделителя на основе стеклянной призмы, элемент светоделителя на основе полусеребряного зеркала, элемент светоделителя на основе дихроичной зеркальной призмы и т.п., но не ограничиваясь ими. Для волоконно-оптических реализаций лидарной системы 300 светоделительный элемент 304 может быть реализован как волоконно-оптический светоделительный элемент , например, как оптоволоконный разветвитель луча 50/50. [097] Depending on the implementation of the lidar system 300, the beam splitter element 304 may be implemented in various forms, including a glass prism beam splitter element, a half-silver mirror beam splitter element, a dichroic mirror prism beam splitter element, and the like, but not limited to them. For fiber optic implementations of the lidar system 300, the beam splitter element 304 may be implemented as a fiber optic beam splitter, such as a 50/50 fiber optic beam splitter.

[098] Внутренние пути луча[098] Internal Beam Paths

[099] Как схематично изображено на фиг. 3 и фиг. 4, лидарная система 300 имеет множество внутренних путей, по которым лучи света распространяются внутри лидарной системы 300. Как упомянуто выше, свет лазера, излучаемый источником 302 света, модулируется модулем 390 быстрого переключения для создания двух лучей - выходного луча 314 и остаточного луча 315. Выходной луч 314 направляется в блок 308 сканирования (более подробно описанный ниже), который сканирует выходным лучом 314 поле обзора лидарной системы 300. Свет, отраженный и/или рассеянный объектами из окружения 250, затем снова поступает в лидарную систему 300 через блок 308 сканирования в виде входного луча 316.[099] As schematically depicted in FIG. 3 and FIG. 4, lidar system 300 has a plurality of internal paths along which light beams propagate within lidar system 300. As mentioned above, laser light emitted by light source 302 is modulated by fast switching module 390 to create two beams, output beam 314 and residual beam 315. The output beam 314 is directed to a scan unit 308 (described in more detail below), which scans the field of view of the lidar system 300 with the output beam 314. input beam 316.

[0100] Далее входной луч 316 посредством блока 308 сканирования и/или дополнительных оптических элементов направляется через светоделительный элемент 304 к блоку 306 обнаружения. В некоторых реализациях лидарная система 300 может иметь пути лучей, направляющие входной луч 316 непосредственно из окружения 250 в блок 306 обнаружения (без прохождения входного луча 316 через блок 308 сканирования).[0100] Next, the input beam 316 through the block 308 scanning and/or additional optical elements is directed through the beam splitter element 304 to the block 306 detection. In some implementations, lidar system 300 may have beam paths that direct input beam 316 directly from environment 250 to detection unit 306 (without passing input beam 316 through scan unit 308).

[0101] Остаточный луч 315 с остаточным светом, отличным от импульсов, направляется от модуля 390 быстрого переключения к светоделительному элементу 304 . В зависимости от реализации, остаточный луч 315 может направляться к светоделительному элементу 304 непосредственно (например, по оптическому волокну) либо лидарная система 300 может содержать дополнительные оптические элементы для направления остаточного о луча 315 к светоделительному элементу 304. [0101] Residual beam 315 with residual light other than pulses is directed from fast switching module 390 to beam splitter 304 . Depending on the implementation, the residual beam 315 may be directed to the beam splitter element 304 directly (for example, over an optical fiber), or the lidar system 300 may contain additional optical elements to direct the residual beam 315 to the beam splitter element 304.

[0102] В светоделительном элементе 304 входной луч 316 и остаточный луч 315 когерентно накладываются друг на друга для формирования объединенного луча 317. Затем блок 306 обнаружения принимает объединенный луч 317. Предполагается, что объединенный луч 317 может направляться между светоделительным элементом 304 и блоком 306 обнаружения с помощью дополнительных оптических элементов. [0102] In the beam splitter element 304, the input beam 316 and the residual beam 315 are coherently superimposed on each other to form the combined beam 317. The detection unit 306 then receives the combined beam 317. It is contemplated that the combined beam 317 can be directed between the beam splitter element 304 and the detection unit 306 with additional optical elements.

[0103] Несмотря на то, что здесь показано излучение света в любой момент времени в виде лишь одного из лучей 314, 315, следует отметить, что в блоке 306 обнаружения возможна интерференция объединенного луча 317 из-за дополнительного расстояния, пройденного импульсами выходных/входных лучей 314, 316 по сравнению с остаточным лучом 315 (и, следовательно, затраченного на это времени). [0103] Although only one of the beams 314, 315 is shown here emitting light at any time, it should be noted that interference from the combined beam 317 is possible in detection unit 306 due to the extra distance traveled by the output/input pulses. beams 314, 316 compared to the residual beam 315 (and hence the time taken).

[0104] Следует также отметить, что в различных неограничивающих вариантах осуществления настоящей технологии множество внутренних путей луча может содержать несколько оптических элементов. Например, лидарная система 300 может содержать один или несколько оптических элементов, обеспечивающих возможность регулировки, формирования, фильтрации, модификации, отклонения и направления света в лидарной системе 300, например, выходного луча 314 и/или входного луча 316. В частности, лидарная система 300 может содержать одну или несколько линз, зеркал, фильтров (например, полосовых или интерференционных фильтров), оптических волокон, циркуляторов, светоделителей, поляризаторов, поляризационных светоделителей, волновых пластин (например, полуволновых или четвертьволновых пластин), дифракционных элементов, микроэлектромеханических (МЕМ) элементов, коллиматорных элементов или голографических элементов. [0104] It should also be noted that in various non-limiting embodiments of the present technology, a plurality of internal beam paths may comprise multiple optical elements. For example, lidar system 300 may include one or more optical elements that allow light to be adjusted, shaped, filtered, modified, deflected, and directed in lidar system 300, such as output beam 314 and/or input beam 316. In particular, lidar system 300 may contain one or more lenses, mirrors, filters (for example, bandpass or interference filters), optical fibers, circulators, beam splitters, polarizers, polarizing beam splitters, wave plates (for example, half-wave or quarter-wave plates), diffractive elements, microelectromechanical (MEM) elements , collimator elements or holographic elements.

[0105] Предполагается, что в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии один внутренний путь луча и другой внутренний путь луча из множества внутренних путей луча могут совместно использовать некоторые общие оптические элементы, однако это может быть реализовано не в каждом варианте осуществления настоящей технологии.[0105] It is contemplated that in some non-limiting embodiments of the present technology, one internal beam path and another internal beam path of the plurality of internal beam paths may share some common optical elements, however, this may not be implemented in every embodiment of the present technology. .

[0106] Блок сканирования[0106] Scan unit

[0107] В общем случае блок 308 сканирования направляет выходной луч 314 по одному или нескольким направлениям в окружающую среду 250. Блок сканирования 308 связан с контроллером 310. Контроллер 310 предназначен для управления блоком 308 сканирования, чтобы направлять выходной луч 314 в нужном направлении и/или по заранее заданной схеме сканирования. В целом, в контексте настоящего описания «схема сканирования» может относиться к схеме или пути, по которому выходной луч 314 направляется блоком 308 сканирования во время работы.[0107] In general, the scanner 308 directs the output beam 314 in one or more directions to the environment 250. The scanner 308 is associated with the controller 310. The controller 310 is for controlling the scanner 308 to direct the output beam 314 in the desired direction and/ or according to a predetermined scanning pattern. In general, in the context of the present description, "scan pattern" may refer to the pattern or path along which the output beam 314 is directed by the scan unit 308 during operation.

[0108] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 инициирует сканирование блоком 308 сканирования с использованием выходного луча 314 во множестве горизонтальных угловых диапазонов и/или вертикальных угловых диапазонов. Общий угол сканирования выходным лучом 314, обеспечиваемый блоком 308 сканирования, называется здесь полем обзора. Предполагается, что расположение, ориентация и/или угловые диапазоны могут зависеть от конкретной реализации лидарной системы 300. Поле обзора обычно включает в себя несколько интересующих областей, определяемых как части поля обзора, которые могут содержать, например, интересующие объекты. В некоторых реализациях блок 308 сканирования может обеспечивать дальнейшее обследование выбранной интересующей области 325. Интересующая область 325 лидарной системы 300 может относиться к площади, объему, области, угловому диапазону и/или частям окружения 250, где лидарная система 300 может выполнять сканирование и/или фиксировать данные. [0108] In some non-limiting embodiments of the present technology, controller 310 initiates scanning by scan unit 308 using output beam 314 in multiple horizontal angle ranges and/or vertical angle ranges. The total scanning angle of the output beam 314 provided by the scan unit 308 is referred to here as the field of view. It is contemplated that the location, orientation, and/or angular ranges may be dependent on the particular implementation of the lidar system 300. The field of view typically includes several regions of interest, defined as portions of the field of view, which may contain, for example, objects of interest. In some implementations, scan unit 308 may provide further exploration of a selected region of interest 325. Region of interest 325 of lidar system 300 may refer to area, volume, area, angular range, and/or portions of the environment 250 where lidar system 300 may scan and/or capture data.

[0109] Следует отметить, что местоположение объекта 320 в окружении 250 транспортного средства 220 может частично или полностью перекрываться, охватываться или заключаться в интересующей области 325 лидарной системы 300. [0109] It should be noted that the location of the object 320 in the environment 250 of the vehicle 220 may partially or completely overlap, encompass, or be contained within the region of interest 325 of the lidar system 300.

[0110] Следует также отметить, что в соответствии с некоторыми не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии, блок 308 сканирования может сканировать выходным лучом 314 по горизонтали и/или вертикали и, соответственно, интересующая область 325 лидарной системы 300 может иметь горизонтальное направление и вертикальное направление. Например, интересующая область 325 может быть определена углом 45° в горизонтальном направлении и 45° в вертикальном направлении. В некоторых случаях разные оси сканирования могут иметь разную ориентацию.[0110] It should also be noted that in accordance with some non-limiting embodiments of the present technology, the scanner 308 may scan the output beam 314 horizontally and/or vertically and, accordingly, the region of interest 325 of the lidar system 300 may have a horizontal direction and vertical direction. For example, the region of interest 325 may be defined by an angle of 45° in the horizontal direction and 45° in the vertical direction. In some cases, different scan axes may have different orientations.

[0111] В соответствии с не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии для обеспечения сканирования выходным лучом 314 интересующей области 325 блок 308 сканирования содержит пару зеркал (отдельно не показаны), каждое из которых независимо связано с соответствующим гальванометром (отдельно не показан), обеспечивающим управление им. Контроллер 310 инициирует через соответствующие гальванометры вращение каждой пары зеркал вокруг соответствующей одной из взаимно перпендикулярных осей, сканируя интересующую область 325 согласно заранее заданной схеме сканирования. [0111] In accordance with non-limiting embodiments of the present technology, in order to provide scanning of the output beam 314 of the area of interest 325, the scanning unit 308 includes a pair of mirrors (not shown separately), each of which is independently associated with a corresponding galvanometer (not shown separately), providing their management. The controller 310 initiates rotation of each pair of mirrors through the corresponding galvanometers around the corresponding one of the mutually perpendicular axes, scanning the area of interest 325 according to a predetermined scanning scheme.

[0112] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии, блок 308 сканирования может дополнительно содержать множество других оптических и/или механических элементов для сканирования выходным лучом 314. Например, блок 308 сканирования может содержать одно или несколько зеркал, призм, линз, микроэлектромеханических элементов, пьезоэлектрических элементов, оптических волокон, делителей, дифракционных элементов, коллиматорных элементов и т.п. Следует отметить, что блок 308 сканирования может также содержать один или несколько дополнительных исполнительных механизмов (отдельно не показанных), приводящих в действие по меньшей мере некоторые другие оптические элементы, например, для их вращения, наклона, поворота или перемещения под углом вокруг одной или нескольких осей.[0112] In some non-limiting embodiments of the present technology, scanner 308 may further comprise a plurality of other optical and/or mechanical elements for scanning with output beam 314. For example, scanner 308 may include one or more mirrors, prisms, lenses, microelectromechanical elements, piezoelectric elements, optical fibers, dividers, diffractive elements, collimator elements, etc. It should be noted that the scan unit 308 may also include one or more additional actuators (not shown separately) that actuate at least some of the other optical elements, for example, to rotate, tilt, rotate or angle around one or more axes.

[0113] Таким образом, лидарная система 300 может использовать заданную схему сканирования для создания облака точек, в целом покрывающего интересующую область 325 лидарной системы 300. Это облако точек лидарной системы 300 может использоваться для визуализации многомерной карты объектов в окружении 250 транспортного средства 220. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии заранее заданная схема сканирования для сканирования интересующей области 325 может быть связана с соответствующей частотой сканирования. [0113] Thus, the lidar system 300 may use a predetermined scanning pattern to generate a point cloud generally covering the region of interest 325 of the lidar system 300. This point cloud of the lidar system 300 may be used to render a multidimensional map of objects in the environment 250 of the vehicle 220. B In some non-limiting embodiments of the present technology, a predetermined scan pattern for scanning a region of interest 325 may be associated with an appropriate scan rate.

[0114] Блок обнаружения[0114] Detection unit

[0115] Согласно некоторым не имеющим ограничительного характера вариантам осуществления настоящей технологии блок 306 обнаружения связан с контроллером 310 и может быть реализован различными способами. В соответствии с настоящей технологией, блок 306 обнаружения содержит фотодетектор 307, но может содержать фотоприемник, оптический приемник, оптический датчик, детектор, оптический детектор, оптические волокна и т.п., но не ограничиваясь ими. Как более подробно описано ниже, в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии блок 306 обнаружения получает или обнаруживает по меньшей мере часть объединенного луча 317. [0115] According to some non-limiting embodiments of the present technology, the detection unit 306 is associated with the controller 310 and can be implemented in various ways. In accordance with the present technology, the detection unit 306 includes a photodetector 307, but may include, but is not limited to, a photodetector, an optical receiver, an optical sensor, a detector, an optical detector, optical fibers, and the like. As described in more detail below, in some non-limiting embodiments of the present technology, detector 306 acquires or detects at least a portion of combined beam 317.

[0116] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления блок 306 обнаружения может также содержать схему, выполняющую усиление сигнала, выборку, фильтрацию, преобразование сигнала, аналого-цифровое преобразование, временное цифровое преобразование, обнаружение импульсов, обнаружение порога, обнаружение нарастающего фронта, обнаружение спадающего фронта и т.п. Например, блок 306 обнаружения может содержать электронные элементы для преобразования принятого фототока (например, тока, создаваемого диодом ЛФД в ответ на принятый оптический сигнал) в сигнал напряжения. Блок 306 обнаружения может также содержать дополнительную схему для формирования аналогового или цифрового выходного сигнала, соответствующего одной или нескольким характеристикам (например, переднему фронту, заднему фронту, амплитуде, длительности и т.п.) принятого оптического импульса.[0116] In some non-limiting embodiments, the detection unit 306 may also include circuitry performing signal amplification, sampling, filtering, signal conditioning, analog-to-digital conversion, time-to-digital conversion, pulse detection, threshold detection, rising edge detection, detection falling edge, etc. For example, detection unit 306 may include electronics for converting a received photocurrent (eg, current produced by an APD diode in response to a received optical signal) into a voltage signal. Detection unit 306 may also include additional circuitry for generating an analog or digital output signal corresponding to one or more characteristics (eg, leading edge, trailing edge, amplitude, duration, etc.) of the received optical pulse.

[0117] Контроллер[0117] Controller

[0118] В зависимости от конкретной реализации, контроллер 310 может содержать один или несколько процессоров, специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую вентильную матрицу (FPGA) и/или другие подходящие схемы. Контроллер 310 также может содержать энергонезависимую машиночитаемую память для хранения команд, выполняемых контроллером 310, а также данных, которые контроллер 310 может создавать на основе сигналов, получаемых от других внутренних элементов лидарной системы 300 и передаваемых другим внутренним элементам лидарной системы 300. Память может содержать энергозависимые элементы (например, RAM) и/или энергонезависимые элементы (например, флэш-память, жесткий диск). Контроллер 310 может собирать данные во время работы и сохранять их в памяти. Например, такие данные, сформированные контроллером 310, могут указывать на точки данных в облаке точек лидарной системы 300.[0118] Depending on the particular implementation, the controller 310 may include one or more processors, an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable gate array (FPGA), and/or other suitable circuits. The controller 310 may also include a non-volatile computer-readable memory for storing instructions executed by the controller 310 as well as data that the controller 310 may generate based on signals received from other internal elements of the lidar system 300 and transmitted to other internal elements of the lidar system 300. The memory may contain volatile elements (eg RAM) and/or non-volatile elements (eg flash memory, hard drive). The controller 310 may collect data during operation and store it in memory. For example, such data generated by controller 310 may point to data points in the point cloud of lidar system 300.

[0119] Предполагается, что в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может быть реализован аналогично электронному устройству 210 и/или компьютерной системе 100 без выхода за рамки объема настоящей технологии. В дополнение к сбору данных от блока 306 обнаружения, контроллер 310 также может подавать управляющие сигналы на источник 302 света и блок 308 сканирования и получать диагностические данные от них.[0119] It is contemplated that, in certain non-limiting embodiments of the present technology, controller 310 may be implemented similarly to electronic device 210 and/or computer system 100 without departing from the scope of the present technology. In addition to collecting data from the detection unit 306, the controller 310 can also provide control signals to the light source 302 and the scanner 308 and receive diagnostic data from them.

[0120] Как указано выше, контроллер 310 связан с источником 302 света, модулем 390 быстрого переключения, блоком 308 сканирования и блоком 306 обнаружения. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может принимать электрические запускающие импульсы от модуля 390 быстрого переключения, где каждый электрический запускающий импульс соответствует излучению оптического импульса источником 302 света. Контроллер 310 может дополнительно предоставлять команды, управляющий сигнал и/или сигнал запуска модулю 390 быстрого переключения, указывающие на то, когда модуль 390 быстрого переключения должен генерировать оптические импульсы, соответствующие, например, выходному лучу 314. [0120] As mentioned above, the controller 310 is associated with the light source 302, the fast switching module 390, the scanning unit 308, and the detection unit 306. In some non-limiting embodiments of the present technology, controller 310 may receive electrical trigger pulses from fast switching module 390, where each electrical trigger pulse corresponds to light source 302 emitting an optical pulse. Controller 310 may further provide commands, a control signal, and/or a trigger signal to fast switching module 390 indicating when fast switching module 390 should generate optical pulses corresponding to, for example, output beam 314.

[0121] Кроме того, контроллер 310 может отправлять электрический запускающий сигнал, включающий в себя электрические импульсы для излучения света источником 302 света в ответ на этот электрический запускающий сигнал. Также предполагается, что контроллер 310 может инициировать изменение источником 302 света одной или нескольких характеристик выходного луча 314, формируемого источником 302 света, таких как частота, период, длительность, энергия импульса, пиковая мощность, средняя мощность и длина волны оптических импульсов.[0121] In addition, the controller 310 may send an electrical trigger signal including electrical pulses to emit light from the light source 302 in response to the electrical trigger signal. It is also contemplated that the controller 310 can cause the light source 302 to change one or more characteristics of the output beam 314 produced by the light source 302, such as frequency, period, duration, pulse energy, peak power, average power, and wavelength of the optical pulses.

[0122] В соответствии с настоящей технологией, контроллер 310 позволяет определять значение «времени пролета» для оптического импульса с целью вычисления расстояния между лидарной системой 300 и одним или несколькими объектами в поле обзора, как кратко описано выше. Определение времени пролета основано на информации о времени, связанной (1) с первым моментом времени, когда оптический импульс (например, выходной луч 314) формируется модулем 390 быстрого переключения, и (2) со вторым моментом времени, когда часть оптического импульса (например, от входного луча 316) была обнаружена или принята блоком 306 обнаружения. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии первый момент времени может указывать на момент времени, когда контроллер 310 излучает соответствующий электрический импульс, связанный с оптическим импульсом, а второй момент времени может указывать на момент времени, когда контроллер 310 принимает от блока 306 обнаружения электрический сигнал, формируемый в ответ на прием части оптического импульса из входного луча 316. [0122] In accordance with the present technology, the controller 310 allows to determine the value of "time of flight" for the optical pulse in order to calculate the distance between the lidar system 300 and one or more objects in the field of view, as briefly described above. The time-of-flight determination is based on time information associated with (1) a first time when an optical pulse (eg, output beam 314) is generated by fast switching module 390, and (2) a second time when a portion of the optical pulse (eg, from the input beam 316) has been detected or received by the detection unit 306 . In some non-limiting embodiments of the present technology, the first time may indicate the time when the controller 310 emits the corresponding electrical pulse associated with the optical pulse, and the second time may indicate the time when the controller 310 receives from the detection unit 306 an electrical signal generated in response to receiving a portion of the optical pulse from the input beam 316.

[0123] В соответствии с настоящей технологией, контроллер 310 определяет, когда отраженный импульс от входного луча 316 достигает блока 306 обнаружения, используя когерентное детектирование (гетеродинное детектирование или гомодинное детектирование) для выделения импульса из объединенного луча 317. Таким образом, даже слабые отраженные или рассеянные импульсы могут быть обнаружены в данных входного луча с высоким уровнем шума. Конкретные методы и расчеты для когерентного (гетеродинного или гомодинного) детектирования известны в данной области техники и их подробное описание здесь опущено. [0123] In accordance with the present technology, the controller 310 determines when the reflected pulse from the input beam 316 reaches the detection block 306, using coherent detection (heterodyne detection or homodyne detection) to extract the pulse from the combined beam 317. Thus, even weak reflected or scattered pulses can be detected in high noise input beam data. Specific methods and calculations for coherent (heterodyne or homodyne) detection are known in the art and their detailed description is omitted here.

[0124] В соответствии с настоящей технологией, контроллер 310 позволяет определять на основе первого момента времени и второго момента времени значения времени пролета и/или значения фазового сдвига излучаемого импульса выходного луча 314. Величина времени T пролета, в определенном смысле, представляет собой время пути излучаемого импульса в обе стороны, требуемое для пролета от лидарной системы 300 к объекту 320 и назад в лидарную систему 300. Таким образом, контроллер 310 позволяет определять расстояния 318 в соответствии со следующим уравнением:[0124] In accordance with the present technology, the controller 310 is able to determine, based on the first time and the second time, the time-of-flight and/or the phase shift values of the emitted pulse of the output beam 314. The time-of-flight T , in a certain sense, is the travel time of the radiated pulse in both directions required to fly from the lidar system 300 to the object 320 and back to the lidar system 300. Thus, the controller 310 allows you to determine the distances 318 in accordance with the following equation:

Figure 00000001
, (1)
Figure 00000001
, (1)

где D - расстояние 318, T - значение времени пролета, c - скорость света (приблизительно 3×108 м/с).where D is the distance 318, T is the value of the time of flight, c is the speed of light (approximately 3×10 8 m/s).

[0125] Как упоминалось ранее, лидарная система 300 может использоваться для определения расстояния 318 до одного или нескольких других потенциальных объектов, расположенных в окружении 250 транспортного средства. Путем сканирования выходным лучом 314 заданной интересующей области 325 лидарной системы 300 в соответствии с заранее заданной схемой сканирования, контроллер 310 определяет расстояния (аналогичные расстоянию 318) до соответствующих точек данных в интересующей области 325 лидарной системы 300. После этого контроллер 310 обычно обеспечивает последовательную фиксацию этих точек (например, облака точек) в виде многомерной карты. В некоторых реализациях данные, относящиеся к определенному времени пролета и/или к расстояниям до объектов, могут представляться в разных форматах данных. [0125] As previously mentioned, the lidar system 300 can be used to determine the distance 318 to one or more other potential objects located in the environment 250 of the vehicle. By scanning the output beam 314 to a given region of interest 325 of the lidar system 300 in accordance with a predetermined scanning pattern, the controller 310 determines distances (similar to distance 318) to the corresponding data points in the region of interest 325 of the lidar system 300. Thereafter, the controller 310 typically provides sequential capture of these points (for example, point clouds) as a multidimensional map. In some implementations, data related to specific time-of-flight and/or distances to objects may be represented in different data formats.

[0126] Многомерная карта может использоваться электронным устройством 210 для обнаружения или иной идентификации объектов либо для определения формы потенциальных объектов или расстояния до них в пределах интересующей области 325 лидарной системы 300. Предполагается, что лидарная система 300 способна многократно или итеративно фиксировать и/или формировать облака точек с любой скоростью, подходящей для данного применения.[0126] The multidimensional map may be used by the electronic device 210 to detect or otherwise identify objects, or to determine the shape or distance of potential objects within the region of interest 325 of the lidar system 300. It is contemplated that the lidar system 300 is capable of repeatedly or iteratively capturing and/or generating point clouds at any speed suitable for a given application.

[0127] Способ управления лидарной системой[0127] Lidar system control method

[0128] На фиг. 6 представлена блок-схема способа 500 для управления лидарной системой 300. Способ 500 подробно описан далее в соответствии с не имеющими ограничительного характера вариантами осуществления настоящей технологии. [0128] In FIG. 6 is a flow diagram of a method 500 for controlling lidar system 300. Method 500 is described in detail below in accordance with non-limiting embodiments of the present technology.

[0129] В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии способ 500 может быть реализован контроллером 310, связанным с лидарной системой 300. Как обсуждалось ранее, в по меньшей мере некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления настоящей технологии контроллер 310 может содержать один или несколько процессоров и может быть реализован аналогично электронному устройству 210 и/или компьютерной системе 100 без отклонения от объема настоящей технологии. Реализация способа 500 начинается с шага 510. [0129] In some non-limiting embodiments of the present technology, method 500 may be implemented by controller 310 associated with lidar system 300. As discussed previously, in at least some non-limiting embodiments of present technology, controller 310 may comprise one or multiple processors and may be implemented similarly to electronic device 210 and/or computer system 100 without deviating from the scope of the present technology. Implementation of method 500 begins at step 510.

[0130] Шаг 510: инициирование излучения лазерным источником светового луча в узкополосном диапазоне.[0130] Step 510: initiating the laser source to emit a light beam in a narrow band.

[0131] На шаге 510 контроллер 310 предоставляет команды, управляющий сигнал и/или запускающий сигнал источнику 302 света, указывающий на то, что источник 302 света должен излучать свет в узкополосном диапазоне, то есть с небольшой шириной полосы длин волн, в направлении к блоку 308 сканирования. Как упомянуто выше, в настоящей технологии источник 302 света представляет собой лазерный источник 302. Лазерный источник 302 создает световой луч с практически постоянной мощностью излучения. [0131] In step 510, the controller 310 provides commands, a control signal and/or a trigger signal to the light source 302, indicating that the light source 302 should emit light in the narrow band, that is, with a small bandwidth of wavelengths, in the direction of the block 308 scans. As mentioned above, in the present technology, the light source 302 is a laser source 302. The laser source 302 produces a light beam with a substantially constant output power.

[0132] Шаг 520: управление модулем быстрого переключения для модуляции амплитуды испускаемого светового луча – обеспечения коротких импульсов в первом направлении и остаточного света во втором направлении.[0132] Step 520: controlling the fast switching module to modulate the amplitude of the emitted light beam - providing short pulses in the first direction and residual light in the second direction.

[0133] На шаге 520 контроллер 310 управляет модулем 390 быстрого переключения, чтобы модулировать амплитуду света, формируемого лазерным источником 302, для излучения света в двух направлениях. Модуль 390 быстрого переключения выдает серию коротких импульсов для формирования выходного луча 314 в первом направлении и направляет остаточный световой луч 315 во втором направлении к светоделительному элементу 304. В конкретных не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления первое и второе направления могут иметь любое относительное положение, не ограничиваясь вариантом, показанным на чертежах. Например, в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления лучи 314, 315 могут излучаться параллельно друг другу, а затем направляться в волоконно-оптические элементы. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления контроллер 310 может управлять длительностью и/или частотой импульсов выходного луча 314. [0133] In step 520, the controller 310 controls the fast switching module 390 to modulate the amplitude of the light generated by the laser source 302 to emit light in two directions. The fast switching module 390 outputs a series of short pulses to form the output beam 314 in the first direction and directs the residual light beam 315 in the second direction to the beam splitter element 304. In specific non-limiting embodiments, the first and second directions may have any relative position, without being limited to option shown in the drawings. For example, in some non-limiting embodiments, beams 314, 315 may be emitted parallel to each other and then directed into fiber optic elements. In some non-limiting embodiments, controller 310 may control the duration and/or frequency of output beam 314 pulses.

[0134] Шаг 530: инициирование испускания блоком сканирования коротких сканирующих световых импульсов из системы в направлении окружающих объектов.[0134] Step 530: Initiating the emission of short scanning light pulses by the scanner from the system towards surrounding objects.

[0135] На шаге 530 контроллер 310 управляет блоком 308 сканирования, испускающим выходной луч 314 в виде лазерных импульсов наружу в окружение 250. Схема и частота сканирования зависят от конкретного варианта осуществления блока 308 сканирования, а также от длительности и частоты импульсов выходного луча 314. [0135] In step 530, controller 310 controls scan unit 308 to emit output beam 314 in the form of laser pulses outward into environment 250. The scanning scheme and frequency depend on the particular embodiment of scan unit 308, as well as the duration and frequency of output beam 314 pulses.

[0136] Шаг 540: прием электронных сигналов от блока обнаружения, принимающего объединенный сигнал остаточного света светового луча и отраженного сигнала от окружающих объектов.[0136] Step 540: receiving electronic signals from the detection unit receiving the combined signal of the residual light of the light beam and the reflected signal from the surrounding objects.

[0137] На шаге 540 контроллер 310 принимает электронные сигналы от блока 306 обнаружения, соответствующие обнаружению объединенного луча 317. Входной луч 316 направляется по меньшей мере блоком 308 сканирования к светоделительному элементу 304 . В светоделительном элементе 304 входной луч 314 и остаточный световой луч 315 объединяются и объединенный луч 317, который направляется к фотодетектору 396 блока 306 обнаружения. Как упомянуто выше, фотодетектор 396 является квадратичным фотодетектором для обнаружения линейного наложения волн двух лучей 316, 317. Таким образом, контроллер 310 принимает электрические сигналы, по меньшей мере включая постоянный сигнал, связанный с суммой лучей 316, 317, и переменный сигнал, соответствующий произведению электрических полей лучей 316, 317. [0137] At step 540, the controller 310 receives electronic signals from the detection unit 306 corresponding to the detection of the combined beam 317. The input beam 316 is directed by at least the scanning unit 308 to the beam splitter element 304 . In the beam splitter element 304, the input beam 314 and the residual light beam 315 are combined and the combined beam 317, which is directed to the photodetector 396 of the detection unit 306. As mentioned above, photodetector 396 is a quadratic photodetector for detecting linear superposition of waves of two beams 316, 317. Thus, controller 310 receives electrical signals at least including a DC signal associated with the sum of beams 316, 317 and an AC signal corresponding to the product electric fields of rays 316, 317.

[0138] Шаг 550: определение расстояния до по меньшей мере одного из окружающих объектов на основе времени пролета, вычисленного при обработке электронных сигналов, полученных из объединенного сигнала.[0138] Step 550: determining the distance to at least one of the surrounding objects based on the time-of-flight calculated by processing the electronic signals obtained from the combined signal.

[0139] На шаге 550 контроллер 310 определяет (или вычисляет) расстояние 318 до по меньшей мере одного объекта 320. Контроллер 310 определяет время пролета одного или нескольких импульсов выходного луча 314, выходящих из лидарной системы 300, отражающихся от по меньшей мере одного объекта 320 и достигающих блока 306 обнаружения. [0139] In step 550, the controller 310 determines (or calculates) the distance 318 to at least one object 320. The controller 310 determines the time of flight of one or more pulses of the output beam 314, exiting the lidar system 300, reflected from at least one object 320 and reaching the detection block 306 .

[0140] Как упомянуто выше, контроллер 310 определяет время пролета на основе электрических сигналов при оптической интерференции объединенного луча 317 на фотодетекторе 396, используя метод гетеродинного детектирования. В некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления способа 500 контроллер 310 может использовать гомодинные методы детектирования. Также предполагается, что в некоторых не имеющих ограничительного характера вариантах осуществления способ 500 может включать в себя использование дополнительных фотодетекторов для определения времени пролета методом балансного когерентного детектирования.[0140] As mentioned above, the controller 310 determines the time-of-flight based on the electrical signals in the optical interference of the combined beam 317 at the photodetector 396 using a heterodyne detection technique. In some non-limiting embodiments of method 500, controller 310 may use homodyne detection techniques. It is also contemplated that, in some non-limiting embodiments, method 500 may include the use of additional photodetectors for time-of-flight determination by balanced coherent detection.

[0141] Специалистам в данной области должно быть понятно, что некоторые варианты осуществления настоящей технологии могут быть направлены на расширение арсенала технических решений конкретной технической проблемы, а именно, повышения качества слабых сигналов в лидарной системе при ограничении выходной мощности источника света лидарной системы.[0141] Those skilled in the art will appreciate that some embodiments of the present technology may be directed to expanding the arsenal of technical solutions to a specific technical problem, namely, improving the quality of weak signals in a lidar system while limiting the light source output power of the lidar system.

[0142] Для специалиста в данной области могут быть очевидными возможные изменения и усовершенствования описанных выше вариантов осуществления настоящей технологии. Предшествующее описание приведено лишь в иллюстративных целях, а не для ограничения объема изобретения. Объем охраны настоящей технологии определяется исключительно объемом приложенной формулы изобретения.[0142] For a person skilled in the art, possible changes and improvements to the above-described embodiments of the present technology may be obvious. The foregoing description is for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the invention. The scope of protection of this technology is determined solely by the scope of the appended claims.

[0143] Несмотря на то, что описанные выше варианты реализации приведены со ссылкой на конкретные шаги, выполняемые в определенном порядке, должно быть понятно, что некоторые из этих шагов могут быть объединены, разделены или что их порядок может быть изменен без отклонения от настоящей технологии. Соответственно, порядок и группировка шагов не носят ограничительного характера для настоящей технологии.[0143] Although the embodiments described above are given with reference to specific steps performed in a certain order, it should be understood that some of these steps can be combined, separated, or that their order can be changed without deviating from the present technology. . Accordingly, the order and grouping of steps is not limiting to the present technology.

Claims (21)

1. 1. Лидарная система с измерением времени пролета (Time-of-flight лидарная система), содержащая: Time-of-flight lidar system comprising:
- лазерный источник, выполненный с возможностью излучать световой луч в узкополосном диапазоне;- a laser source configured to emit a light beam in a narrow band; - оптический модуль, размещенный с возможностью принимать световой луч от лазерного источника и модулировать амплитуду светового луча для излучения - an optical module placed with the ability to receive a light beam from a laser source and modulate the amplitude of the light beam for radiation коротких импульсов светового луча по первому оптическому пути и short pulses of the light beam along the first optical path and остаточного света светового луча по второму оптическому пути;residual light of the light beam through the second optical path; - блок сканирования, расположенный на первом оптическом пути и выполненный с возможностью сканировать короткими импульсами светового луча в направлении от системы к окружающим объектам;- a scanning unit located on the first optical path and configured to scan with short pulses of a light beam in the direction from the system to the surrounding objects; - по меньшей мере один оптический элемент, выполненный с возможностью объединять в объединенный сигнал остаточный световой луч на втором оптическом пути и отраженный сигнал, отраженный в систему от окружающих объектов;- at least one optical element configured to combine into a combined signal the residual light beam on the second optical path and the reflected signal reflected into the system from surrounding objects; - блок обнаружения, выполненный с возможностью принимать объединенный сигнал; и- a detection unit configured to receive the combined signal; And - контроллер, соединенный с возможностью связи с блоком обнаружения и выполненный с возможностью обрабатывать электронные сигналы от блока обнаружения, полученные из объединенного сигнала, и определять расстояние до по меньшей мере одного из окружающих объектов на основе времени пролета, вычисленного при обработке электронных сигналов, полученных из объединенного сигнала.- a controller communicatively connected to the detection unit and configured to process electronic signals from the detection unit obtained from the combined signal and determine the distance to at least one of the surrounding objects based on the time of flight calculated when processing the electronic signals received from combined signal. 2.2. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один оптический элемент является светоделителем. The system of claim. 1, in which at least one optical element is a beam splitter. 3.3. Система по п. 1, в которой оптический модуль является акустооптическим модулятором (AOM). The system of claim 1 wherein the optical module is an acousto-optic modulator (AOM). 4.4. Система по п. 3, в которой контроллер выполнен с возможностью определять время пролета методом гетеродинного детектирования. The system of claim. 3, in which the controller is configured to determine the time of flight method of heterodyne detection. 5.5. Система по п. 1, представляющая собой волоконно-оптическую систему, при этом по меньшей мере один оптический элемент является волоконно-оптическим разветвителем. The system according to claim 1, which is a fiber optic system, wherein at least one optical element is a fiber optic splitter. 6.6. Система по п. 1, в которой блок обнаружения содержит фотодетектор, соединенный с возможностью связи с контроллером. The system of claim. 1, in which the detection unit contains a photodetector connected with the possibility of communication with the controller.
7. Система по п. 1, в которой блок обнаружения содержит первый фотодетектор и второй фотодетектор, каждый из которых выполнен с возможностью принимать по меньшей мере часть объединенного сигнала. 7. The system of claim. 1, in which the detection unit includes a first photodetector and a second photodetector, each of which is configured to receive at least a portion of the combined signal. 8.8. Система по п. 1, дополнительно содержащая оптический усилитель, функционально расположенный между оптическим модулем и блоком сканирования и выполненный с возможностью усиливать интенсивность коротких импульсов светового луча. The system of claim. 1, further comprising an optical amplifier functionally located between the optical module and the scanning unit and configured to amplify the intensity of short pulses of the light beam. 9.9. Система по п. 1, в которой оптический модуль является электрооптическим модулятором (EOM). The system of claim 1 wherein the optical module is an electro-optical modulator (EOM).
10. Способ управления оптической системой, включающий в себя:10. A method for controlling an optical system, including: - инициирование контроллером испускания лазерным источником светового луча в узкополосном диапазоне;- initiation by the controller of the emission of a laser source of a light beam in the narrowband range; - управление контроллером оптического модуля для модуляции амплитуды испускаемого светового луча в по меньшей мере двух направлениях – коротких импульсов светового луча и остаточного света светового луча;- controlling the controller of the optical module to modulate the amplitude of the emitted light beam in at least two directions - short pulses of the light beam and residual light of the light beam; - инициирование контроллером испускания блоком сканирования коротких импульсов светового луча в направлении от системы к окружающим объектам;- initiation by the controller of the emission by the scanning unit of short pulses of the light beam in the direction from the system to the surrounding objects; - прием контроллером электронных сигналов от блока обнаружения, принимающего объединенный сигнал, являющийся комбинацией остаточного света светового луча и отраженного сигнала, отраженного в систему от окружающих предметов; и- receipt by the controller of electronic signals from the detection unit, which receives the combined signal, which is a combination of the residual light of the light beam and the reflected signal reflected into the system from surrounding objects; And - определение контролером расстояния до по меньшей мере одного объекта из окружающих объектов на основе времени пролета, вычисленного при обработке электронных сигналов, полученных из объединенного сигнала. - determination by the controller of the distance to at least one object from the surrounding objects based on the time of flight calculated by processing the electronic signals obtained from the combined signal. 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что управление оптическим модулем содержит управление контроллером акустооптического модулятора. 11. The method according to claim 10, characterized in that the control of the optical module comprises the control of the controller of the acousto-optic modulator. 12. Способ по п. 10, в котором определение времени пролета контроллером включает в себя определение времени пролета методом гетеродинного детектирования.12. The method of claim 10, wherein determining the time-of-flight by the controller includes determining the time-of-flight by a heterodyne detection method. 13. Способ по п. 10, дополнительно включающий в себя инициирование контроллером усиления интенсивности коротких импульсов светового луча оптическим усилителем, функционально расположенным между оптическим модулем и блоком сканирования.13. The method of claim 10, further comprising causing the controller to amplify the intensity of short pulses of the light beam by an optical amplifier operatively located between the optical module and the scan unit.
RU2020133315A 2020-10-09 2020-10-09 Lidar system and coherent detection method RU2792949C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133315A RU2792949C2 (en) 2020-10-09 Lidar system and coherent detection method
US17/476,444 US20220113411A1 (en) 2020-10-09 2021-09-15 Lidar system and method with coherent detection
EP21198075.0A EP3982153A1 (en) 2020-10-09 2021-09-21 Lidar system and method with coherent detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133315A RU2792949C2 (en) 2020-10-09 Lidar system and coherent detection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020133315A RU2020133315A (en) 2022-04-11
RU2792949C2 true RU2792949C2 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018055449A9 (en) * 2016-09-20 2018-05-17 Innoviz Technologies Ltd. Lidar systems and methods
WO2019149688A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 Robert Bosch Gmbh Lidar time-of-flight and intensity detection signal-path based on phase-coded multi-pulse transmission and single-bit oversampled matched filter detection
US20190310372A1 (en) * 2016-11-30 2019-10-10 Blackmore Sensors and Analytics Inc. Method and System for Doppler Detection and Doppler Correction of Optical Chirped Range Detection
WO2020037842A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-27 深亮智能技术(中山)有限公司 Laser time-of-flight lidar
KR20200068284A (en) * 2018-12-05 2020-06-15 현대오트론 주식회사 An Apparatus and A Method For Lidar Time Of Flight measurement
US20200271764A1 (en) * 2018-06-27 2020-08-27 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Adaptive coding for lidar systems

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018055449A9 (en) * 2016-09-20 2018-05-17 Innoviz Technologies Ltd. Lidar systems and methods
US20190310372A1 (en) * 2016-11-30 2019-10-10 Blackmore Sensors and Analytics Inc. Method and System for Doppler Detection and Doppler Correction of Optical Chirped Range Detection
WO2019149688A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 Robert Bosch Gmbh Lidar time-of-flight and intensity detection signal-path based on phase-coded multi-pulse transmission and single-bit oversampled matched filter detection
US20200271764A1 (en) * 2018-06-27 2020-08-27 Hesai Photonics Technology Co., Ltd. Adaptive coding for lidar systems
WO2020037842A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-27 深亮智能技术(中山)有限公司 Laser time-of-flight lidar
KR20200068284A (en) * 2018-12-05 2020-06-15 현대오트론 주식회사 An Apparatus and A Method For Lidar Time Of Flight measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4202486A1 (en) Lidar system and a method of calibrating the lidar system
US20220113411A1 (en) Lidar system and method with coherent detection
EP3982156A1 (en) Lidar systems and methods with selective scanning
EP4202485A1 (en) Lidar system and a method of calibrating the lidar system
RU2792949C2 (en) Lidar system and coherent detection method
EP3982149A1 (en) Multispectral lidar systems and methods
RU2762744C2 (en) METHODS AND SYSTEMS FOR DETECTING USING LIDAR (LiDAR) WITH FIBER-OPTICAL MATRIX
EP3982155A2 (en) Lidar systems and methods
US20220113385A1 (en) Lidar systems and methods with selective scanning
RU2793241C2 (en) Optical systems and methods for their control
EP3982153A1 (en) Lidar system and method with coherent detection
RU2824434C2 (en) Lidar systems and methods
RU2792948C2 (en) Multispectral lidar systems and methods
RU2775823C2 (en) Methods and systems for lidar detection
RU2798364C2 (en) Lidar systems and methods
RU2821361C1 (en) Lidar systems and methods
RU2836391C1 (en) Method and server for updating map representation
RU2792951C2 (en) Lidar systems and methods with selective scanning
RU2778383C2 (en) Lidar systems and detection methods
EP4191277A1 (en) Lidar systems and methods
EP3988963A1 (en) Optical systems and methods for controlling thereof
RU2829088C1 (en) Lidar system and method of calibrating lidar system
RU2829187C1 (en) Lidar systems and methods
RU2752016C2 (en) Lidar methods and systems with scanning with selective density based on mems
RU2829904C1 (en) Lidar system and method of calibrating lidar system